sched: Cleanup set_load_weight()
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/mutex.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80 #include "workqueue_sched.h"
81 #include "sched_autogroup.h"
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/sched.h>
85
86 /*
87  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
88  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
89  * and back.
90  */
91 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
92 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
93 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
94
95 /*
96  * 'User priority' is the nice value converted to something we
97  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
98  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
99  */
100 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
101 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
102 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
103
104 /*
105  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
106  */
107 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
108
109 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
110 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
111
112 /*
113  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
114  *
115  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
116  * Timeslices get refilled after they expire.
117  */
118 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
119
120 /*
121  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
122  */
123 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
124
125 static inline int rt_policy(int policy)
126 {
127         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
128                 return 1;
129         return 0;
130 }
131
132 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
133 {
134         return rt_policy(p->policy);
135 }
136
137 /*
138  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
139  */
140 struct rt_prio_array {
141         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
142         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
143 };
144
145 struct rt_bandwidth {
146         /* nests inside the rq lock: */
147         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
148         ktime_t                 rt_period;
149         u64                     rt_runtime;
150         struct hrtimer          rt_period_timer;
151 };
152
153 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
154
155 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
156
157 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
158 {
159         struct rt_bandwidth *rt_b =
160                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
161         ktime_t now;
162         int overrun;
163         int idle = 0;
164
165         for (;;) {
166                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
167                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
168
169                 if (!overrun)
170                         break;
171
172                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
173         }
174
175         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
176 }
177
178 static
179 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
180 {
181         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
182         rt_b->rt_runtime = runtime;
183
184         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
185
186         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
187                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
188         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
189 }
190
191 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
192 {
193         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
194 }
195
196 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
197 {
198         ktime_t now;
199
200         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
201                 return;
202
203         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
204                 return;
205
206         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
207         for (;;) {
208                 unsigned long delta;
209                 ktime_t soft, hard;
210
211                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
212                         break;
213
214                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
216
217                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
219                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
220                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
221                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
222         }
223         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
224 }
225
226 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
227 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
228 {
229         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
230 }
231 #endif
232
233 /*
234  * sched_domains_mutex serializes calls to init_sched_domains,
235  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
236  */
237 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
238
239 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
240
241 #include <linux/cgroup.h>
242
243 struct cfs_rq;
244
245 static LIST_HEAD(task_groups);
246
247 /* task group related information */
248 struct task_group {
249         struct cgroup_subsys_state css;
250
251 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
252         /* schedulable entities of this group on each cpu */
253         struct sched_entity **se;
254         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
255         struct cfs_rq **cfs_rq;
256         unsigned long shares;
257
258         atomic_t load_weight;
259 #endif
260
261 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
262         struct sched_rt_entity **rt_se;
263         struct rt_rq **rt_rq;
264
265         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
266 #endif
267
268         struct rcu_head rcu;
269         struct list_head list;
270
271         struct task_group *parent;
272         struct list_head siblings;
273         struct list_head children;
274
275 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
276         struct autogroup *autogroup;
277 #endif
278 };
279
280 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
281 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
282
283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
284
285 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
286
287 /*
288  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
289  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
290  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
291  * too large, so as the shares value of a task group.
292  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
293  *  limitation from this.)
294  */
295 #define MIN_SHARES      2
296 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
297
298 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
299 #endif
300
301 /* Default task group.
302  *      Every task in system belong to this group at bootup.
303  */
304 struct task_group root_task_group;
305
306 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
307
308 /* CFS-related fields in a runqueue */
309 struct cfs_rq {
310         struct load_weight load;
311         unsigned long nr_running;
312
313         u64 exec_clock;
314         u64 min_vruntime;
315 #ifndef CONFIG_64BIT
316         u64 min_vruntime_copy;
317 #endif
318
319         struct rb_root tasks_timeline;
320         struct rb_node *rb_leftmost;
321
322         struct list_head tasks;
323         struct list_head *balance_iterator;
324
325         /*
326          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
327          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
328          */
329         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
330
331 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
332         unsigned int nr_spread_over;
333 #endif
334
335 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
336         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
337
338         /*
339          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
340          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
341          * (like users, containers etc.)
342          *
343          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
344          * list is used during load balance.
345          */
346         int on_list;
347         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
348         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
349
350 #ifdef CONFIG_SMP
351         /*
352          * the part of load.weight contributed by tasks
353          */
354         unsigned long task_weight;
355
356         /*
357          *   h_load = weight * f(tg)
358          *
359          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
360          * this group.
361          */
362         unsigned long h_load;
363
364         /*
365          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
366          *
367          * load_stamp is the last time we updated the load average
368          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
369          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
370          */
371         u64 load_avg;
372         u64 load_period;
373         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
374
375         unsigned long load_contribution;
376 #endif
377 #endif
378 };
379
380 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
381 struct rt_rq {
382         struct rt_prio_array active;
383         unsigned long rt_nr_running;
384 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
385         struct {
386                 int curr; /* highest queued rt task prio */
387 #ifdef CONFIG_SMP
388                 int next; /* next highest */
389 #endif
390         } highest_prio;
391 #endif
392 #ifdef CONFIG_SMP
393         unsigned long rt_nr_migratory;
394         unsigned long rt_nr_total;
395         int overloaded;
396         struct plist_head pushable_tasks;
397 #endif
398         int rt_throttled;
399         u64 rt_time;
400         u64 rt_runtime;
401         /* Nests inside the rq lock: */
402         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
403
404 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
405         unsigned long rt_nr_boosted;
406
407         struct rq *rq;
408         struct list_head leaf_rt_rq_list;
409         struct task_group *tg;
410 #endif
411 };
412
413 #ifdef CONFIG_SMP
414
415 /*
416  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
417  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
418  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
419  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
420  * object.
421  *
422  */
423 struct root_domain {
424         atomic_t refcount;
425         struct rcu_head rcu;
426         cpumask_var_t span;
427         cpumask_var_t online;
428
429         /*
430          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
431          * one runnable RT task.
432          */
433         cpumask_var_t rto_mask;
434         atomic_t rto_count;
435         struct cpupri cpupri;
436 };
437
438 /*
439  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
440  * members (mimicking the global state we have today).
441  */
442 static struct root_domain def_root_domain;
443
444 #endif /* CONFIG_SMP */
445
446 /*
447  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
448  *
449  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
450  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
451  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
452  */
453 struct rq {
454         /* runqueue lock: */
455         raw_spinlock_t lock;
456
457         /*
458          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
459          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
460          */
461         unsigned long nr_running;
462         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
463         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
464         unsigned long last_load_update_tick;
465 #ifdef CONFIG_NO_HZ
466         u64 nohz_stamp;
467         unsigned char nohz_balance_kick;
468 #endif
469         int skip_clock_update;
470
471         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
472         struct load_weight load;
473         unsigned long nr_load_updates;
474         u64 nr_switches;
475
476         struct cfs_rq cfs;
477         struct rt_rq rt;
478
479 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
480         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
481         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
482 #endif
483 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
484         struct list_head leaf_rt_rq_list;
485 #endif
486
487         /*
488          * This is part of a global counter where only the total sum
489          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
490          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
491          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
492          */
493         unsigned long nr_uninterruptible;
494
495         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
496         unsigned long next_balance;
497         struct mm_struct *prev_mm;
498
499         u64 clock;
500         u64 clock_task;
501
502         atomic_t nr_iowait;
503
504 #ifdef CONFIG_SMP
505         struct root_domain *rd;
506         struct sched_domain *sd;
507
508         unsigned long cpu_power;
509
510         unsigned char idle_at_tick;
511         /* For active balancing */
512         int post_schedule;
513         int active_balance;
514         int push_cpu;
515         struct cpu_stop_work active_balance_work;
516         /* cpu of this runqueue: */
517         int cpu;
518         int online;
519
520         unsigned long avg_load_per_task;
521
522         u64 rt_avg;
523         u64 age_stamp;
524         u64 idle_stamp;
525         u64 avg_idle;
526 #endif
527
528 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
529         u64 prev_irq_time;
530 #endif
531
532         /* calc_load related fields */
533         unsigned long calc_load_update;
534         long calc_load_active;
535
536 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
537 #ifdef CONFIG_SMP
538         int hrtick_csd_pending;
539         struct call_single_data hrtick_csd;
540 #endif
541         struct hrtimer hrtick_timer;
542 #endif
543
544 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
545         /* latency stats */
546         struct sched_info rq_sched_info;
547         unsigned long long rq_cpu_time;
548         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
549
550         /* sys_sched_yield() stats */
551         unsigned int yld_count;
552
553         /* schedule() stats */
554         unsigned int sched_switch;
555         unsigned int sched_count;
556         unsigned int sched_goidle;
557
558         /* try_to_wake_up() stats */
559         unsigned int ttwu_count;
560         unsigned int ttwu_local;
561 #endif
562
563 #ifdef CONFIG_SMP
564         struct task_struct *wake_list;
565 #endif
566 };
567
568 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
569
570
571 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
572
573 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
574 {
575 #ifdef CONFIG_SMP
576         return rq->cpu;
577 #else
578         return 0;
579 #endif
580 }
581
582 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
583         rcu_dereference_check((p), \
584                               rcu_read_lock_held() || \
585                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
586
587 /*
588  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
589  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
590  *
591  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
592  * preempt-disabled sections.
593  */
594 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
595         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
596
597 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
598 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
599 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
600 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
601 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
602
603 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
604
605 /*
606  * Return the group to which this tasks belongs.
607  *
608  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification
609  * with lockdep_is_held(&p->pi_lock) because cpu_cgroup_attach()
610  * holds that lock for each task it moves into the cgroup. Therefore
611  * by holding that lock, we pin the task to the current cgroup.
612  */
613 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
614 {
615         struct task_group *tg;
616         struct cgroup_subsys_state *css;
617
618         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
619                         lockdep_is_held(&p->pi_lock));
620         tg = container_of(css, struct task_group, css);
621
622         return autogroup_task_group(p, tg);
623 }
624
625 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
626 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
627 {
628 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
629         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
630         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
631 #endif
632
633 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
634         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
635         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
636 #endif
637 }
638
639 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
640
641 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
642 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
643 {
644         return NULL;
645 }
646
647 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
648
649 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
650
651 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
652 {
653         s64 delta;
654
655         if (rq->skip_clock_update > 0)
656                 return;
657
658         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
659         rq->clock += delta;
660         update_rq_clock_task(rq, delta);
661 }
662
663 /*
664  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
665  */
666 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
667 # define const_debug __read_mostly
668 #else
669 # define const_debug static const
670 #endif
671
672 /**
673  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
674  * @cpu: the processor in question.
675  *
676  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
677  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
678  */
679 int runqueue_is_locked(int cpu)
680 {
681         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
682 }
683
684 /*
685  * Debugging: various feature bits
686  */
687
688 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
689         __SCHED_FEAT_##name ,
690
691 enum {
692 #include "sched_features.h"
693 };
694
695 #undef SCHED_FEAT
696
697 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
698         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
699
700 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
701 #include "sched_features.h"
702         0;
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
707 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
708         #name ,
709
710 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
711 #include "sched_features.h"
712         NULL
713 };
714
715 #undef SCHED_FEAT
716
717 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
718 {
719         int i;
720
721         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
722                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
723                         seq_puts(m, "NO_");
724                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
725         }
726         seq_puts(m, "\n");
727
728         return 0;
729 }
730
731 static ssize_t
732 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
733                 size_t cnt, loff_t *ppos)
734 {
735         char buf[64];
736         char *cmp;
737         int neg = 0;
738         int i;
739
740         if (cnt > 63)
741                 cnt = 63;
742
743         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
744                 return -EFAULT;
745
746         buf[cnt] = 0;
747         cmp = strstrip(buf);
748
749         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
750                 neg = 1;
751                 cmp += 3;
752         }
753
754         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
755                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
756                         if (neg)
757                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
758                         else
759                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
760                         break;
761                 }
762         }
763
764         if (!sched_feat_names[i])
765                 return -EINVAL;
766
767         *ppos += cnt;
768
769         return cnt;
770 }
771
772 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
773 {
774         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
775 }
776
777 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
778         .open           = sched_feat_open,
779         .write          = sched_feat_write,
780         .read           = seq_read,
781         .llseek         = seq_lseek,
782         .release        = single_release,
783 };
784
785 static __init int sched_init_debug(void)
786 {
787         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
788                         &sched_feat_fops);
789
790         return 0;
791 }
792 late_initcall(sched_init_debug);
793
794 #endif
795
796 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
797
798 /*
799  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
800  * Limited because this is done with IRQs disabled.
801  */
802 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
803
804 /*
805  * period over which we average the RT time consumption, measured
806  * in ms.
807  *
808  * default: 1s
809  */
810 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
811
812 /*
813  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
814  * default: 1s
815  */
816 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
817
818 static __read_mostly int scheduler_running;
819
820 /*
821  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
822  * default: 0.95s
823  */
824 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
825
826 static inline u64 global_rt_period(void)
827 {
828         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
829 }
830
831 static inline u64 global_rt_runtime(void)
832 {
833         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
834                 return RUNTIME_INF;
835
836         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
837 }
838
839 #ifndef prepare_arch_switch
840 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
841 #endif
842 #ifndef finish_arch_switch
843 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
844 #endif
845
846 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
847 {
848         return rq->curr == p;
849 }
850
851 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
852 {
853 #ifdef CONFIG_SMP
854         return p->on_cpu;
855 #else
856         return task_current(rq, p);
857 #endif
858 }
859
860 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
861 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
862 {
863 #ifdef CONFIG_SMP
864         /*
865          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
866          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
867          * here.
868          */
869         next->on_cpu = 1;
870 #endif
871 }
872
873 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
874 {
875 #ifdef CONFIG_SMP
876         /*
877          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
878          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
879          * finished.
880          */
881         smp_wmb();
882         prev->on_cpu = 0;
883 #endif
884 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
885         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
886         rq->lock.owner = current;
887 #endif
888         /*
889          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
890          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
891          * prev into current:
892          */
893         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
894
895         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
896 }
897
898 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
899 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
900 {
901 #ifdef CONFIG_SMP
902         /*
903          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
904          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
905          * here.
906          */
907         next->on_cpu = 1;
908 #endif
909 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
910         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
911 #else
912         raw_spin_unlock(&rq->lock);
913 #endif
914 }
915
916 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
917 {
918 #ifdef CONFIG_SMP
919         /*
920          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
921          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
922          * finished.
923          */
924         smp_wmb();
925         prev->on_cpu = 0;
926 #endif
927 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
928         local_irq_enable();
929 #endif
930 }
931 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
932
933 /*
934  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
935  */
936 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
937         __acquires(rq->lock)
938 {
939         struct rq *rq;
940
941         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
942
943         for (;;) {
944                 rq = task_rq(p);
945                 raw_spin_lock(&rq->lock);
946                 if (likely(rq == task_rq(p)))
947                         return rq;
948                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
949         }
950 }
951
952 /*
953  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
954  */
955 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
956         __acquires(p->pi_lock)
957         __acquires(rq->lock)
958 {
959         struct rq *rq;
960
961         for (;;) {
962                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
963                 rq = task_rq(p);
964                 raw_spin_lock(&rq->lock);
965                 if (likely(rq == task_rq(p)))
966                         return rq;
967                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
968                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
969         }
970 }
971
972 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
973         __releases(rq->lock)
974 {
975         raw_spin_unlock(&rq->lock);
976 }
977
978 static inline void
979 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
980         __releases(rq->lock)
981         __releases(p->pi_lock)
982 {
983         raw_spin_unlock(&rq->lock);
984         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
985 }
986
987 /*
988  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
989  */
990 static struct rq *this_rq_lock(void)
991         __acquires(rq->lock)
992 {
993         struct rq *rq;
994
995         local_irq_disable();
996         rq = this_rq();
997         raw_spin_lock(&rq->lock);
998
999         return rq;
1000 }
1001
1002 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1003 /*
1004  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1005  *
1006  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1007  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1008  * reschedule event.
1009  *
1010  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1011  * rq->lock.
1012  */
1013
1014 /*
1015  * Use hrtick when:
1016  *  - enabled by features
1017  *  - hrtimer is actually high res
1018  */
1019 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1020 {
1021         if (!sched_feat(HRTICK))
1022                 return 0;
1023         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1024                 return 0;
1025         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1026 }
1027
1028 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1029 {
1030         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1031                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1032 }
1033
1034 /*
1035  * High-resolution timer tick.
1036  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1037  */
1038 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1039 {
1040         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1041
1042         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1043
1044         raw_spin_lock(&rq->lock);
1045         update_rq_clock(rq);
1046         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1047         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1048
1049         return HRTIMER_NORESTART;
1050 }
1051
1052 #ifdef CONFIG_SMP
1053 /*
1054  * called from hardirq (IPI) context
1055  */
1056 static void __hrtick_start(void *arg)
1057 {
1058         struct rq *rq = arg;
1059
1060         raw_spin_lock(&rq->lock);
1061         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1062         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1063         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * Called to set the hrtick timer state.
1068  *
1069  * called with rq->lock held and irqs disabled
1070  */
1071 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1072 {
1073         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1074         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1075
1076         hrtimer_set_expires(timer, time);
1077
1078         if (rq == this_rq()) {
1079                 hrtimer_restart(timer);
1080         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1081                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1082                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1083         }
1084 }
1085
1086 static int
1087 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1088 {
1089         int cpu = (int)(long)hcpu;
1090
1091         switch (action) {
1092         case CPU_UP_CANCELED:
1093         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1094         case CPU_DOWN_PREPARE:
1095         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1096         case CPU_DEAD:
1097         case CPU_DEAD_FROZEN:
1098                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1099                 return NOTIFY_OK;
1100         }
1101
1102         return NOTIFY_DONE;
1103 }
1104
1105 static __init void init_hrtick(void)
1106 {
1107         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1108 }
1109 #else
1110 /*
1111  * Called to set the hrtick timer state.
1112  *
1113  * called with rq->lock held and irqs disabled
1114  */
1115 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1116 {
1117         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1118                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1119 }
1120
1121 static inline void init_hrtick(void)
1122 {
1123 }
1124 #endif /* CONFIG_SMP */
1125
1126 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1127 {
1128 #ifdef CONFIG_SMP
1129         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1130
1131         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1132         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1133         rq->hrtick_csd.info = rq;
1134 #endif
1135
1136         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1137         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1138 }
1139 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1140 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1141 {
1142 }
1143
1144 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1145 {
1146 }
1147
1148 static inline void init_hrtick(void)
1149 {
1150 }
1151 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1152
1153 /*
1154  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1155  *
1156  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1157  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1158  * the target CPU.
1159  */
1160 #ifdef CONFIG_SMP
1161
1162 #ifndef tsk_is_polling
1163 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1164 #endif
1165
1166 static void resched_task(struct task_struct *p)
1167 {
1168         int cpu;
1169
1170         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1171
1172         if (test_tsk_need_resched(p))
1173                 return;
1174
1175         set_tsk_need_resched(p);
1176
1177         cpu = task_cpu(p);
1178         if (cpu == smp_processor_id())
1179                 return;
1180
1181         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1182         smp_mb();
1183         if (!tsk_is_polling(p))
1184                 smp_send_reschedule(cpu);
1185 }
1186
1187 static void resched_cpu(int cpu)
1188 {
1189         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1190         unsigned long flags;
1191
1192         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1193                 return;
1194         resched_task(cpu_curr(cpu));
1195         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1196 }
1197
1198 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1199 /*
1200  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1201  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1202  *
1203  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1204  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1205  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1206  */
1207 int get_nohz_timer_target(void)
1208 {
1209         int cpu = smp_processor_id();
1210         int i;
1211         struct sched_domain *sd;
1212
1213         rcu_read_lock();
1214         for_each_domain(cpu, sd) {
1215                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1216                         if (!idle_cpu(i)) {
1217                                 cpu = i;
1218                                 goto unlock;
1219                         }
1220                 }
1221         }
1222 unlock:
1223         rcu_read_unlock();
1224         return cpu;
1225 }
1226 /*
1227  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1228  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1229  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1230  * idle system the next event might even be infinite time into the
1231  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1232  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1233  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1234  * wheel for the next timer event.
1235  */
1236 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1237 {
1238         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1239
1240         if (cpu == smp_processor_id())
1241                 return;
1242
1243         /*
1244          * This is safe, as this function is called with the timer
1245          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1246          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1247          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1248          * timer into account automatically.
1249          */
1250         if (rq->curr != rq->idle)
1251                 return;
1252
1253         /*
1254          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1255          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1256          * idle task through an additional NOOP schedule()
1257          */
1258         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1259
1260         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1261         smp_mb();
1262         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1263                 smp_send_reschedule(cpu);
1264 }
1265
1266 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1267
1268 static u64 sched_avg_period(void)
1269 {
1270         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1271 }
1272
1273 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1274 {
1275         s64 period = sched_avg_period();
1276
1277         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1278                 /*
1279                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1280                  * optimising this loop into a divmod call.
1281                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1282                  */
1283                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1284                 rq->age_stamp += period;
1285                 rq->rt_avg /= 2;
1286         }
1287 }
1288
1289 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1290 {
1291         rq->rt_avg += rt_delta;
1292         sched_avg_update(rq);
1293 }
1294
1295 #else /* !CONFIG_SMP */
1296 static void resched_task(struct task_struct *p)
1297 {
1298         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1299         set_tsk_need_resched(p);
1300 }
1301
1302 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1303 {
1304 }
1305
1306 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1307 {
1308 }
1309 #endif /* CONFIG_SMP */
1310
1311 #if BITS_PER_LONG == 32
1312 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1313 #else
1314 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1315 #endif
1316
1317 #define WMULT_SHIFT     32
1318
1319 /*
1320  * Shift right and round:
1321  */
1322 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1323
1324 /*
1325  * delta *= weight / lw
1326  */
1327 static unsigned long
1328 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1329                 struct load_weight *lw)
1330 {
1331         u64 tmp;
1332
1333         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1334
1335         if (!lw->inv_weight) {
1336                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1337                         lw->inv_weight = 1;
1338                 else
1339                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / lw->weight;
1340         }
1341
1342         /*
1343          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1344          */
1345         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1346                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1347                         WMULT_SHIFT/2);
1348         else
1349                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1350
1351         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1352 }
1353
1354 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1355 {
1356         lw->weight += inc;
1357         lw->inv_weight = 0;
1358 }
1359
1360 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1361 {
1362         lw->weight -= dec;
1363         lw->inv_weight = 0;
1364 }
1365
1366 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1367 {
1368         lw->weight = w;
1369         lw->inv_weight = 0;
1370 }
1371
1372 /*
1373  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1374  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1375  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1376  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1377  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1378  * slice expiry etc.
1379  */
1380
1381 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1382 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1383
1384 /*
1385  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1386  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1387  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1388  * that remained on nice 0.
1389  *
1390  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1391  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1392  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1393  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1394  * the relative distance between them is ~25%.)
1395  */
1396 static const int prio_to_weight[40] = {
1397  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1398  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1399  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1400  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1401  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1402  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1403  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1404  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1405 };
1406
1407 /*
1408  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1409  *
1410  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1411  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1412  * into multiplications:
1413  */
1414 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1415  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1416  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1417  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1418  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1419  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1420  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1421  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1422  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1423 };
1424
1425 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1426 enum cpuacct_stat_index {
1427         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1428         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1429
1430         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1431 };
1432
1433 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1434 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1435 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1436                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1437 #else
1438 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1439 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1440                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1441 #endif
1442
1443 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1444 {
1445         update_load_add(&rq->load, load);
1446 }
1447
1448 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1449 {
1450         update_load_sub(&rq->load, load);
1451 }
1452
1453 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1454 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1455
1456 /*
1457  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1458  * leaving it for the final time.
1459  */
1460 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1461 {
1462         struct task_group *parent, *child;
1463         int ret;
1464
1465         rcu_read_lock();
1466         parent = &root_task_group;
1467 down:
1468         ret = (*down)(parent, data);
1469         if (ret)
1470                 goto out_unlock;
1471         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1472                 parent = child;
1473                 goto down;
1474
1475 up:
1476                 continue;
1477         }
1478         ret = (*up)(parent, data);
1479         if (ret)
1480                 goto out_unlock;
1481
1482         child = parent;
1483         parent = parent->parent;
1484         if (parent)
1485                 goto up;
1486 out_unlock:
1487         rcu_read_unlock();
1488
1489         return ret;
1490 }
1491
1492 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1493 {
1494         return 0;
1495 }
1496 #endif
1497
1498 #ifdef CONFIG_SMP
1499 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1500 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1501 {
1502         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1503 }
1504
1505 /*
1506  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1507  * according to the scheduling class and "nice" value.
1508  *
1509  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1510  * balance conservatively.
1511  */
1512 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1513 {
1514         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1515         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1516
1517         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1518                 return total;
1519
1520         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1521 }
1522
1523 /*
1524  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1525  * according to the scheduling class and "nice" value.
1526  */
1527 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1528 {
1529         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1530         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1531
1532         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1533                 return total;
1534
1535         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1536 }
1537
1538 static unsigned long power_of(int cpu)
1539 {
1540         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1541 }
1542
1543 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1544
1545 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1546 {
1547         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1548         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1549
1550         if (nr_running)
1551                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1552         else
1553                 rq->avg_load_per_task = 0;
1554
1555         return rq->avg_load_per_task;
1556 }
1557
1558 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1559
1560 /*
1561  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1562  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1563  * group is a fraction of its parents load.
1564  */
1565 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1566 {
1567         unsigned long load;
1568         long cpu = (long)data;
1569
1570         if (!tg->parent) {
1571                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1572         } else {
1573                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1574                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
1575                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1576         }
1577
1578         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1579
1580         return 0;
1581 }
1582
1583 static void update_h_load(long cpu)
1584 {
1585         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1586 }
1587
1588 #endif
1589
1590 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1591
1592 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1593
1594 /*
1595  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1596  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1597  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1598  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1599  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1600  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1601  */
1602 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1603         __releases(this_rq->lock)
1604         __acquires(busiest->lock)
1605         __acquires(this_rq->lock)
1606 {
1607         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1608         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1609
1610         return 1;
1611 }
1612
1613 #else
1614 /*
1615  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1616  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1617  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1618  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1619  * regardless of entry order into the function.
1620  */
1621 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1622         __releases(this_rq->lock)
1623         __acquires(busiest->lock)
1624         __acquires(this_rq->lock)
1625 {
1626         int ret = 0;
1627
1628         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1629                 if (busiest < this_rq) {
1630                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1631                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1632                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1633                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1634                         ret = 1;
1635                 } else
1636                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1637                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1638         }
1639         return ret;
1640 }
1641
1642 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1643
1644 /*
1645  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1646  */
1647 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1648 {
1649         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1650                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1651                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1652                 BUG_ON(1);
1653         }
1654
1655         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1656 }
1657
1658 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1659         __releases(busiest->lock)
1660 {
1661         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1662         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1663 }
1664
1665 /*
1666  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1667  *
1668  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1669  * you need to do so manually before calling.
1670  */
1671 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1672         __acquires(rq1->lock)
1673         __acquires(rq2->lock)
1674 {
1675         BUG_ON(!irqs_disabled());
1676         if (rq1 == rq2) {
1677                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1678                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1679         } else {
1680                 if (rq1 < rq2) {
1681                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1682                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1683                 } else {
1684                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1685                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1686                 }
1687         }
1688 }
1689
1690 /*
1691  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1692  *
1693  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1694  * you need to do so manually after calling.
1695  */
1696 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1697         __releases(rq1->lock)
1698         __releases(rq2->lock)
1699 {
1700         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1701         if (rq1 != rq2)
1702                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1703         else
1704                 __release(rq2->lock);
1705 }
1706
1707 #else /* CONFIG_SMP */
1708
1709 /*
1710  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1711  *
1712  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1713  * you need to do so manually before calling.
1714  */
1715 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1716         __acquires(rq1->lock)
1717         __acquires(rq2->lock)
1718 {
1719         BUG_ON(!irqs_disabled());
1720         BUG_ON(rq1 != rq2);
1721         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1722         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1723 }
1724
1725 /*
1726  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1727  *
1728  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1729  * you need to do so manually after calling.
1730  */
1731 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1732         __releases(rq1->lock)
1733         __releases(rq2->lock)
1734 {
1735         BUG_ON(rq1 != rq2);
1736         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1737         __release(rq2->lock);
1738 }
1739
1740 #endif
1741
1742 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1743 static void update_sysctl(void);
1744 static int get_update_sysctl_factor(void);
1745 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1746
1747 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1748 {
1749         set_task_rq(p, cpu);
1750 #ifdef CONFIG_SMP
1751         /*
1752          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1753          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1754          * per-task data have been completed by this moment.
1755          */
1756         smp_wmb();
1757         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1758 #endif
1759 }
1760
1761 static const struct sched_class rt_sched_class;
1762
1763 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1764 #define for_each_class(class) \
1765    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1766
1767 #include "sched_stats.h"
1768
1769 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1770 {
1771         rq->nr_running++;
1772 }
1773
1774 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1775 {
1776         rq->nr_running--;
1777 }
1778
1779 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1780 {
1781         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1782         struct load_weight *load = &p->se.load;
1783
1784         /*
1785          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1786          */
1787         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1788                 load->weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1789                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1790                 return;
1791         }
1792
1793         load->weight = prio_to_weight[prio];
1794         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1795 }
1796
1797 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1798 {
1799         update_rq_clock(rq);
1800         sched_info_queued(p);
1801         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1802 }
1803
1804 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1805 {
1806         update_rq_clock(rq);
1807         sched_info_dequeued(p);
1808         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1809 }
1810
1811 /*
1812  * activate_task - move a task to the runqueue.
1813  */
1814 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1815 {
1816         if (task_contributes_to_load(p))
1817                 rq->nr_uninterruptible--;
1818
1819         enqueue_task(rq, p, flags);
1820         inc_nr_running(rq);
1821 }
1822
1823 /*
1824  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1825  */
1826 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1827 {
1828         if (task_contributes_to_load(p))
1829                 rq->nr_uninterruptible++;
1830
1831         dequeue_task(rq, p, flags);
1832         dec_nr_running(rq);
1833 }
1834
1835 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1836
1837 /*
1838  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1839  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1840  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1841  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1842  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1843  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1844  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1845  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1846  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1847  */
1848 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1849 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1850
1851 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1852 static int sched_clock_irqtime;
1853
1854 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1855 {
1856         sched_clock_irqtime = 1;
1857 }
1858
1859 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1860 {
1861         sched_clock_irqtime = 0;
1862 }
1863
1864 #ifndef CONFIG_64BIT
1865 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1866
1867 static inline void irq_time_write_begin(void)
1868 {
1869         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1870         smp_wmb();
1871 }
1872
1873 static inline void irq_time_write_end(void)
1874 {
1875         smp_wmb();
1876         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1877 }
1878
1879 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1880 {
1881         u64 irq_time;
1882         unsigned seq;
1883
1884         do {
1885                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1886                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1887                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1888         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1889
1890         return irq_time;
1891 }
1892 #else /* CONFIG_64BIT */
1893 static inline void irq_time_write_begin(void)
1894 {
1895 }
1896
1897 static inline void irq_time_write_end(void)
1898 {
1899 }
1900
1901 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1902 {
1903         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1904 }
1905 #endif /* CONFIG_64BIT */
1906
1907 /*
1908  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1909  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1910  */
1911 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1912 {
1913         unsigned long flags;
1914         s64 delta;
1915         int cpu;
1916
1917         if (!sched_clock_irqtime)
1918                 return;
1919
1920         local_irq_save(flags);
1921
1922         cpu = smp_processor_id();
1923         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
1924         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
1925
1926         irq_time_write_begin();
1927         /*
1928          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1929          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1930          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1931          * that do not consume any time, but still wants to run.
1932          */
1933         if (hardirq_count())
1934                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
1935         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
1936                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
1937
1938         irq_time_write_end();
1939         local_irq_restore(flags);
1940 }
1941 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1942
1943 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1944 {
1945         s64 irq_delta;
1946
1947         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
1948
1949         /*
1950          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
1951          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
1952          * {soft,}irq region.
1953          *
1954          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
1955          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
1956          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
1957          * monotonic.
1958          *
1959          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
1960          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
1961          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
1962          * atomic ops.
1963          */
1964         if (irq_delta > delta)
1965                 irq_delta = delta;
1966
1967         rq->prev_irq_time += irq_delta;
1968         delta -= irq_delta;
1969         rq->clock_task += delta;
1970
1971         if (irq_delta && sched_feat(NONIRQ_POWER))
1972                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta);
1973 }
1974
1975 static int irqtime_account_hi_update(void)
1976 {
1977         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1978         unsigned long flags;
1979         u64 latest_ns;
1980         int ret = 0;
1981
1982         local_irq_save(flags);
1983         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
1984         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
1985                 ret = 1;
1986         local_irq_restore(flags);
1987         return ret;
1988 }
1989
1990 static int irqtime_account_si_update(void)
1991 {
1992         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1993         unsigned long flags;
1994         u64 latest_ns;
1995         int ret = 0;
1996
1997         local_irq_save(flags);
1998         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
1999         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2000                 ret = 1;
2001         local_irq_restore(flags);
2002         return ret;
2003 }
2004
2005 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2006
2007 #define sched_clock_irqtime     (0)
2008
2009 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2010 {
2011         rq->clock_task += delta;
2012 }
2013
2014 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2015
2016 #include "sched_idletask.c"
2017 #include "sched_fair.c"
2018 #include "sched_rt.c"
2019 #include "sched_autogroup.c"
2020 #include "sched_stoptask.c"
2021 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2022 # include "sched_debug.c"
2023 #endif
2024
2025 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2026 {
2027         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2028         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2029
2030         if (stop) {
2031                 /*
2032                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2033                  * userspace knows about and won't get confused about.
2034                  *
2035                  * Also, it will make PI more or less work without too
2036                  * much confusion -- but then, stop work should not
2037                  * rely on PI working anyway.
2038                  */
2039                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2040
2041                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2042         }
2043
2044         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2045
2046         if (old_stop) {
2047                 /*
2048                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2049                  * it can die in pieces.
2050                  */
2051                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2052         }
2053 }
2054
2055 /*
2056  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2057  */
2058 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2059 {
2060         return p->static_prio;
2061 }
2062
2063 /*
2064  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2065  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2066  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2067  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2068  * estimator recalculates.
2069  */
2070 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2071 {
2072         int prio;
2073
2074         if (task_has_rt_policy(p))
2075                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2076         else
2077                 prio = __normal_prio(p);
2078         return prio;
2079 }
2080
2081 /*
2082  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2083  * taken into account by the scheduler. This value might
2084  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2085  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2086  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2087  */
2088 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2089 {
2090         p->normal_prio = normal_prio(p);
2091         /*
2092          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2093          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2094          * to the normal priority:
2095          */
2096         if (!rt_prio(p->prio))
2097                 return p->normal_prio;
2098         return p->prio;
2099 }
2100
2101 /**
2102  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2103  * @p: the task in question.
2104  */
2105 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2106 {
2107         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2108 }
2109
2110 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2111                                        const struct sched_class *prev_class,
2112                                        int oldprio)
2113 {
2114         if (prev_class != p->sched_class) {
2115                 if (prev_class->switched_from)
2116                         prev_class->switched_from(rq, p);
2117                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2118         } else if (oldprio != p->prio)
2119                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2120 }
2121
2122 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2123 {
2124         const struct sched_class *class;
2125
2126         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2127                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2128         } else {
2129                 for_each_class(class) {
2130                         if (class == rq->curr->sched_class)
2131                                 break;
2132                         if (class == p->sched_class) {
2133                                 resched_task(rq->curr);
2134                                 break;
2135                         }
2136                 }
2137         }
2138
2139         /*
2140          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2141          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2142          */
2143         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2144                 rq->skip_clock_update = 1;
2145 }
2146
2147 #ifdef CONFIG_SMP
2148 /*
2149  * Is this task likely cache-hot:
2150  */
2151 static int
2152 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2153 {
2154         s64 delta;
2155
2156         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2157                 return 0;
2158
2159         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2160                 return 0;
2161
2162         /*
2163          * Buddy candidates are cache hot:
2164          */
2165         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2166                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2167                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2168                 return 1;
2169
2170         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2171                 return 1;
2172         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2173                 return 0;
2174
2175         delta = now - p->se.exec_start;
2176
2177         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2178 }
2179
2180 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2181 {
2182 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2183         /*
2184          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2185          * ttwu() will sort out the placement.
2186          */
2187         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2188                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2189
2190 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2191         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2192                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2193 #endif
2194 #endif
2195
2196         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2197
2198         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2199                 p->se.nr_migrations++;
2200                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2201         }
2202
2203         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2204 }
2205
2206 struct migration_arg {
2207         struct task_struct *task;
2208         int dest_cpu;
2209 };
2210
2211 static int migration_cpu_stop(void *data);
2212
2213 /*
2214  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2215  *
2216  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2217  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2218  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2219  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2220  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2221  * @p has remained unscheduled the whole time.
2222  *
2223  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2224  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2225  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2226  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2227  * waiting to become inactive.
2228  */
2229 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2230 {
2231         unsigned long flags;
2232         int running, on_rq;
2233         unsigned long ncsw;
2234         struct rq *rq;
2235
2236         for (;;) {
2237                 /*
2238                  * We do the initial early heuristics without holding
2239                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2240                  * the runqueue lock when things look like they will
2241                  * work out!
2242                  */
2243                 rq = task_rq(p);
2244
2245                 /*
2246                  * If the task is actively running on another CPU
2247                  * still, just relax and busy-wait without holding
2248                  * any locks.
2249                  *
2250                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2251                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2252                  * But we don't care, since "task_running()" will
2253                  * return false if the runqueue has changed and p
2254                  * is actually now running somewhere else!
2255                  */
2256                 while (task_running(rq, p)) {
2257                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2258                                 return 0;
2259                         cpu_relax();
2260                 }
2261
2262                 /*
2263                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2264                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2265                  * just go back and repeat.
2266                  */
2267                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2268                 trace_sched_wait_task(p);
2269                 running = task_running(rq, p);
2270                 on_rq = p->on_rq;
2271                 ncsw = 0;
2272                 if (!match_state || p->state == match_state)
2273                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2274                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2275
2276                 /*
2277                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2278                  */
2279                 if (unlikely(!ncsw))
2280                         break;
2281
2282                 /*
2283                  * Was it really running after all now that we
2284                  * checked with the proper locks actually held?
2285                  *
2286                  * Oops. Go back and try again..
2287                  */
2288                 if (unlikely(running)) {
2289                         cpu_relax();
2290                         continue;
2291                 }
2292
2293                 /*
2294                  * It's not enough that it's not actively running,
2295                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2296                  * preempted!
2297                  *
2298                  * So if it was still runnable (but just not actively
2299                  * running right now), it's preempted, and we should
2300                  * yield - it could be a while.
2301                  */
2302                 if (unlikely(on_rq)) {
2303                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2304
2305                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2306                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2307                         continue;
2308                 }
2309
2310                 /*
2311                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2312                  * runnable, which means that it will never become
2313                  * running in the future either. We're all done!
2314                  */
2315                 break;
2316         }
2317
2318         return ncsw;
2319 }
2320
2321 /***
2322  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2323  * @p: the to-be-kicked thread
2324  *
2325  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2326  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2327  *
2328  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2329  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2330  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2331  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2332  * achieved as well.
2333  */
2334 void kick_process(struct task_struct *p)
2335 {
2336         int cpu;
2337
2338         preempt_disable();
2339         cpu = task_cpu(p);
2340         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2341                 smp_send_reschedule(cpu);
2342         preempt_enable();
2343 }
2344 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2345 #endif /* CONFIG_SMP */
2346
2347 #ifdef CONFIG_SMP
2348 /*
2349  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2350  */
2351 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2352 {
2353         int dest_cpu;
2354         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2355
2356         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2357         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2358                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2359                         return dest_cpu;
2360
2361         /* Any allowed, online CPU? */
2362         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2363         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2364                 return dest_cpu;
2365
2366         /* No more Mr. Nice Guy. */
2367         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2368         /*
2369          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2370          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2371          * leave kernel.
2372          */
2373         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2374                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2375                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2376         }
2377
2378         return dest_cpu;
2379 }
2380
2381 /*
2382  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2383  */
2384 static inline
2385 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2386 {
2387         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2388
2389         /*
2390          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2391          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2392          * cpu.
2393          *
2394          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2395          *
2396          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2397          *   not worry about this generic constraint ]
2398          */
2399         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2400                      !cpu_online(cpu)))
2401                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2402
2403         return cpu;
2404 }
2405
2406 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2407 {
2408         s64 diff = sample - *avg;
2409         *avg += diff >> 3;
2410 }
2411 #endif
2412
2413 static void
2414 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2415 {
2416 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2417         struct rq *rq = this_rq();
2418
2419 #ifdef CONFIG_SMP
2420         int this_cpu = smp_processor_id();
2421
2422         if (cpu == this_cpu) {
2423                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2424                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2425         } else {
2426                 struct sched_domain *sd;
2427
2428                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2429                 rcu_read_lock();
2430                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2431                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2432                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2433                                 break;
2434                         }
2435                 }
2436                 rcu_read_unlock();
2437         }
2438 #endif /* CONFIG_SMP */
2439
2440         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2441         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2442
2443         if (wake_flags & WF_SYNC)
2444                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2445
2446         if (cpu != task_cpu(p))
2447                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2448
2449 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2450 }
2451
2452 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2453 {
2454         activate_task(rq, p, en_flags);
2455         p->on_rq = 1;
2456
2457         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2458         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2459                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2460 }
2461
2462 /*
2463  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2464  */
2465 static void
2466 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2467 {
2468         trace_sched_wakeup(p, true);
2469         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2470
2471         p->state = TASK_RUNNING;
2472 #ifdef CONFIG_SMP
2473         if (p->sched_class->task_woken)
2474                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2475
2476         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2477                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2478                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2479
2480                 if (delta > max)
2481                         rq->avg_idle = max;
2482                 else
2483                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2484                 rq->idle_stamp = 0;
2485         }
2486 #endif
2487 }
2488
2489 static void
2490 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2491 {
2492 #ifdef CONFIG_SMP
2493         if (p->sched_contributes_to_load)
2494                 rq->nr_uninterruptible--;
2495 #endif
2496
2497         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2498         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2499 }
2500
2501 /*
2502  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2503  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2504  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2505  * the task is still ->on_rq.
2506  */
2507 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2508 {
2509         struct rq *rq;
2510         int ret = 0;
2511
2512         rq = __task_rq_lock(p);
2513         if (p->on_rq) {
2514                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2515                 ret = 1;
2516         }
2517         __task_rq_unlock(rq);
2518
2519         return ret;
2520 }
2521
2522 #ifdef CONFIG_SMP
2523 static void sched_ttwu_pending(void)
2524 {
2525         struct rq *rq = this_rq();
2526         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2527
2528         if (!list)
2529                 return;
2530
2531         raw_spin_lock(&rq->lock);
2532
2533         while (list) {
2534                 struct task_struct *p = list;
2535                 list = list->wake_entry;
2536                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2537         }
2538
2539         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2540 }
2541
2542 void scheduler_ipi(void)
2543 {
2544         sched_ttwu_pending();
2545 }
2546
2547 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2548 {
2549         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2550         struct task_struct *next = rq->wake_list;
2551
2552         for (;;) {
2553                 struct task_struct *old = next;
2554
2555                 p->wake_entry = next;
2556                 next = cmpxchg(&rq->wake_list, old, p);
2557                 if (next == old)
2558                         break;
2559         }
2560
2561         if (!next)
2562                 smp_send_reschedule(cpu);
2563 }
2564 #endif
2565
2566 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2567 {
2568         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2569
2570 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_SCHED_TTWU_QUEUE)
2571         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2572                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2573                 return;
2574         }
2575 #endif
2576
2577         raw_spin_lock(&rq->lock);
2578         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2579         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2580 }
2581
2582 /**
2583  * try_to_wake_up - wake up a thread
2584  * @p: the thread to be awakened
2585  * @state: the mask of task states that can be woken
2586  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2587  *
2588  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2589  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2590  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2591  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2592  * runnable without the overhead of this.
2593  *
2594  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2595  * or @state didn't match @p's state.
2596  */
2597 static int
2598 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2599 {
2600         unsigned long flags;
2601         int cpu, success = 0;
2602
2603         smp_wmb();
2604         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2605         if (!(p->state & state))
2606                 goto out;
2607
2608         success = 1; /* we're going to change ->state */
2609         cpu = task_cpu(p);
2610
2611         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2612                 goto stat;
2613
2614 #ifdef CONFIG_SMP
2615         /*
2616          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2617          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2618          */
2619         while (p->on_cpu) {
2620 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2621                 /*
2622                  * If called from interrupt context we could have landed in the
2623                  * middle of schedule(), in this case we should take care not
2624                  * to spin on ->on_cpu if p is current, since that would
2625                  * deadlock.
2626                  */
2627                 if (p == current) {
2628                         ttwu_queue(p, cpu);
2629                         goto stat;
2630                 }
2631 #endif
2632                 cpu_relax();
2633         }
2634         /*
2635          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2636          */
2637         smp_rmb();
2638
2639         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2640         p->state = TASK_WAKING;
2641
2642         if (p->sched_class->task_waking)
2643                 p->sched_class->task_waking(p);
2644
2645         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2646         if (task_cpu(p) != cpu)
2647                 set_task_cpu(p, cpu);
2648 #endif /* CONFIG_SMP */
2649
2650         ttwu_queue(p, cpu);
2651 stat:
2652         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2653 out:
2654         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2655
2656         return success;
2657 }
2658
2659 /**
2660  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2661  * @p: the thread to be awakened
2662  *
2663  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2664  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2665  * the current task.
2666  */
2667 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2668 {
2669         struct rq *rq = task_rq(p);
2670
2671         BUG_ON(rq != this_rq());
2672         BUG_ON(p == current);
2673         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2674
2675         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2676                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2677                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2678                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2679         }
2680
2681         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2682                 goto out;
2683
2684         if (!p->on_rq)
2685                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2686
2687         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2688         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2689 out:
2690         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2691 }
2692
2693 /**
2694  * wake_up_process - Wake up a specific process
2695  * @p: The process to be woken up.
2696  *
2697  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2698  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2699  * running.
2700  *
2701  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2702  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2703  */
2704 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2705 {
2706         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2707 }
2708 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2709
2710 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2711 {
2712         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2713 }
2714
2715 /*
2716  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2717  * p is forked by current.
2718  *
2719  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2720  */
2721 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2722 {
2723         p->on_rq                        = 0;
2724
2725         p->se.on_rq                     = 0;
2726         p->se.exec_start                = 0;
2727         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2728         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2729         p->se.nr_migrations             = 0;
2730         p->se.vruntime                  = 0;
2731         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2732
2733 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2734         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2735 #endif
2736
2737         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2738
2739 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2740         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2741 #endif
2742 }
2743
2744 /*
2745  * fork()/clone()-time setup:
2746  */
2747 void sched_fork(struct task_struct *p)
2748 {
2749         unsigned long flags;
2750         int cpu = get_cpu();
2751
2752         __sched_fork(p);
2753         /*
2754          * We mark the process as running here. This guarantees that
2755          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2756          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2757          */
2758         p->state = TASK_RUNNING;
2759
2760         /*
2761          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2762          */
2763         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2764                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2765                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2766                         p->normal_prio = p->static_prio;
2767                 }
2768
2769                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2770                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2771                         p->normal_prio = p->static_prio;
2772                         set_load_weight(p);
2773                 }
2774
2775                 /*
2776                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2777                  * fulfilled its duty:
2778                  */
2779                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2780         }
2781
2782         /*
2783          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2784          */
2785         p->prio = current->normal_prio;
2786
2787         if (!rt_prio(p->prio))
2788                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2789
2790         if (p->sched_class->task_fork)
2791                 p->sched_class->task_fork(p);
2792
2793         /*
2794          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2795          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2796          * is ran before sched_fork().
2797          *
2798          * Silence PROVE_RCU.
2799          */
2800         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2801         set_task_cpu(p, cpu);
2802         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2803
2804 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2805         if (likely(sched_info_on()))
2806                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2807 #endif
2808 #if defined(CONFIG_SMP)
2809         p->on_cpu = 0;
2810 #endif
2811 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2812         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2813         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2814 #endif
2815 #ifdef CONFIG_SMP
2816         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2817 #endif
2818
2819         put_cpu();
2820 }
2821
2822 /*
2823  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2824  *
2825  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2826  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2827  * on the runqueue and wakes it.
2828  */
2829 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2830 {
2831         unsigned long flags;
2832         struct rq *rq;
2833
2834         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2835 #ifdef CONFIG_SMP
2836         /*
2837          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2838          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2839          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2840          */
2841         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
2842 #endif
2843
2844         rq = __task_rq_lock(p);
2845         activate_task(rq, p, 0);
2846         p->on_rq = 1;
2847         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2848         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2849 #ifdef CONFIG_SMP
2850         if (p->sched_class->task_woken)
2851                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2852 #endif
2853         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2854 }
2855
2856 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2857
2858 /**
2859  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2860  * @notifier: notifier struct to register
2861  */
2862 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2863 {
2864         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2865 }
2866 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2867
2868 /**
2869  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2870  * @notifier: notifier struct to unregister
2871  *
2872  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2873  */
2874 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2875 {
2876         hlist_del(&notifier->link);
2877 }
2878 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2879
2880 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2881 {
2882         struct preempt_notifier *notifier;
2883         struct hlist_node *node;
2884
2885         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2886                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2887 }
2888
2889 static void
2890 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2891                                  struct task_struct *next)
2892 {
2893         struct preempt_notifier *notifier;
2894         struct hlist_node *node;
2895
2896         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2897                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2898 }
2899
2900 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2901
2902 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2903 {
2904 }
2905
2906 static void
2907 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2908                                  struct task_struct *next)
2909 {
2910 }
2911
2912 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2913
2914 /**
2915  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2916  * @rq: the runqueue preparing to switch
2917  * @prev: the current task that is being switched out
2918  * @next: the task we are going to switch to.
2919  *
2920  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2921  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2922  * switch.
2923  *
2924  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2925  * hooks.
2926  */
2927 static inline void
2928 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2929                     struct task_struct *next)
2930 {
2931         sched_info_switch(prev, next);
2932         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2933         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2934         prepare_lock_switch(rq, next);
2935         prepare_arch_switch(next);
2936         trace_sched_switch(prev, next);
2937 }
2938
2939 /**
2940  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2941  * @rq: runqueue associated with task-switch
2942  * @prev: the thread we just switched away from.
2943  *
2944  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2945  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2946  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2947  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2948  *
2949  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2950  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2951  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2952  * details.)
2953  */
2954 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2955         __releases(rq->lock)
2956 {
2957         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2958         long prev_state;
2959
2960         rq->prev_mm = NULL;
2961
2962         /*
2963          * A task struct has one reference for the use as "current".
2964          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2965          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2966          * the scheduled task must drop that reference.
2967          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2968          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2969          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2970          * be dropped twice.
2971          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2972          */
2973         prev_state = prev->state;
2974         finish_arch_switch(prev);
2975 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2976         local_irq_disable();
2977 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2978         perf_event_task_sched_in(current);
2979 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2980         local_irq_enable();
2981 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2982         finish_lock_switch(rq, prev);
2983
2984         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2985         if (mm)
2986                 mmdrop(mm);
2987         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2988                 /*
2989                  * Remove function-return probe instances associated with this
2990                  * task and put them back on the free list.
2991                  */
2992                 kprobe_flush_task(prev);
2993                 put_task_struct(prev);
2994         }
2995 }
2996
2997 #ifdef CONFIG_SMP
2998
2999 /* assumes rq->lock is held */
3000 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3001 {
3002         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3003                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3004 }
3005
3006 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3007 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3008 {
3009         if (rq->post_schedule) {
3010                 unsigned long flags;
3011
3012                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3013                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3014                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3015                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3016
3017                 rq->post_schedule = 0;
3018         }
3019 }
3020
3021 #else
3022
3023 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3024 {
3025 }
3026
3027 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3028 {
3029 }
3030
3031 #endif
3032
3033 /**
3034  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3035  * @prev: the thread we just switched away from.
3036  */
3037 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3038         __releases(rq->lock)
3039 {
3040         struct rq *rq = this_rq();
3041
3042         finish_task_switch(rq, prev);
3043
3044         /*
3045          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3046          * task_switch?
3047          */
3048         post_schedule(rq);
3049
3050 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3051         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3052         preempt_enable();
3053 #endif
3054         if (current->set_child_tid)
3055                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3056 }
3057
3058 /*
3059  * context_switch - switch to the new MM and the new
3060  * thread's register state.
3061  */
3062 static inline void
3063 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3064                struct task_struct *next)
3065 {
3066         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3067
3068         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3069
3070         mm = next->mm;
3071         oldmm = prev->active_mm;
3072         /*
3073          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3074          * combine the page table reload and the switch backend into
3075          * one hypercall.
3076          */
3077         arch_start_context_switch(prev);
3078
3079         if (!mm) {
3080                 next->active_mm = oldmm;
3081                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3082                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3083         } else
3084                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3085
3086         if (!prev->mm) {
3087                 prev->active_mm = NULL;
3088                 rq->prev_mm = oldmm;
3089         }
3090         /*
3091          * Since the runqueue lock will be released by the next
3092          * task (which is an invalid locking op but in the case
3093          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3094          * do an early lockdep release here:
3095          */
3096 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3097         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3098 #endif
3099
3100         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3101         switch_to(prev, next, prev);
3102
3103         barrier();
3104         /*
3105          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3106          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3107          * frame will be invalid.
3108          */
3109         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3110 }
3111
3112 /*
3113  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3114  *
3115  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3116  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3117  * number of context switches performed since bootup.
3118  */
3119 unsigned long nr_running(void)
3120 {
3121         unsigned long i, sum = 0;
3122
3123         for_each_online_cpu(i)
3124                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3125
3126         return sum;
3127 }
3128
3129 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3130 {
3131         unsigned long i, sum = 0;
3132
3133         for_each_possible_cpu(i)
3134                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3135
3136         /*
3137          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3138          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3139          */
3140         if (unlikely((long)sum < 0))
3141                 sum = 0;
3142
3143         return sum;
3144 }
3145
3146 unsigned long long nr_context_switches(void)
3147 {
3148         int i;
3149         unsigned long long sum = 0;
3150
3151         for_each_possible_cpu(i)
3152                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3153
3154         return sum;
3155 }
3156
3157 unsigned long nr_iowait(void)
3158 {
3159         unsigned long i, sum = 0;
3160
3161         for_each_possible_cpu(i)
3162                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3163
3164         return sum;
3165 }
3166
3167 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3168 {
3169         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3170         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3171 }
3172
3173 unsigned long this_cpu_load(void)
3174 {
3175         struct rq *this = this_rq();
3176         return this->cpu_load[0];
3177 }
3178
3179
3180 /* Variables and functions for calc_load */
3181 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3182 static unsigned long calc_load_update;
3183 unsigned long avenrun[3];
3184 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3185
3186 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3187 {
3188         long nr_active, delta = 0;
3189
3190         nr_active = this_rq->nr_running;
3191         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3192
3193         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3194                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3195                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3196         }
3197
3198         return delta;
3199 }
3200
3201 static unsigned long
3202 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3203 {
3204         load *= exp;
3205         load += active * (FIXED_1 - exp);
3206         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3207         return load >> FSHIFT;
3208 }
3209
3210 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3211 /*
3212  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3213  *
3214  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3215  */
3216 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3217
3218 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3219 {
3220         long delta;
3221
3222         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3223         if (delta)
3224                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3225 }
3226
3227 static long calc_load_fold_idle(void)
3228 {
3229         long delta = 0;
3230
3231         /*
3232          * Its got a race, we don't care...
3233          */
3234         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3235                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3236
3237         return delta;
3238 }
3239
3240 /**
3241  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3242  *
3243  * @x:         base of the power
3244  * @frac_bits: fractional bits of @x
3245  * @n:         power to raise @x to.
3246  *
3247  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3248  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3249  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3250  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3251  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3252  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3253  * vector.
3254  */
3255 static unsigned long
3256 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3257 {
3258         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3259
3260         if (n) for (;;) {
3261                 if (n & 1) {
3262                         result *= x;
3263                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3264                         result >>= frac_bits;
3265                 }
3266                 n >>= 1;
3267                 if (!n)
3268                         break;
3269                 x *= x;
3270                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3271                 x >>= frac_bits;
3272         }
3273
3274         return result;
3275 }
3276
3277 /*
3278  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3279  *
3280  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3281  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3282  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3283  *
3284  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3285  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3286  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3287  *
3288  *  ...
3289  *
3290  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3291  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3292  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3293  *
3294  * [1] application of the geometric series:
3295  *
3296  *              n         1 - x^(n+1)
3297  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3298  *             i=0          1 - x
3299  */
3300 static unsigned long
3301 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3302             unsigned long active, unsigned int n)
3303 {
3304
3305         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3306 }
3307
3308 /*
3309  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3310  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3311  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3312  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3313  *
3314  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3315  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3316  */
3317 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3318 {
3319         long delta, active, n;
3320
3321         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3322                 return;
3323
3324         /*
3325          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3326          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3327          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3328          * due to NO_HZ.
3329          */
3330         delta = calc_load_fold_idle();
3331         if (delta)
3332                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3333
3334         /*
3335          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3336          */
3337         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3338                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3339
3340                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3341                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3342
3343                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3344                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3345                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3346
3347                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3348         }
3349
3350         /*
3351          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3352          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3353          * which comes after this will take care of that.
3354          *
3355          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3356          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3357          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3358          * pick up the final one.
3359          */
3360 }
3361 #else
3362 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3363 {
3364 }
3365
3366 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3367 {
3368         return 0;
3369 }
3370
3371 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3372 {
3373 }
3374 #endif
3375
3376 /**
3377  * get_avenrun - get the load average array
3378  * @loads:      pointer to dest load array
3379  * @offset:     offset to add
3380  * @shift:      shift count to shift the result left
3381  *
3382  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3383  */
3384 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3385 {
3386         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3387         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3388         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3389 }
3390
3391 /*
3392  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3393  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3394  */
3395 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3396 {
3397         long active;
3398
3399         calc_global_nohz(ticks);
3400
3401         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3402                 return;
3403
3404         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3405         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3406
3407         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3408         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3409         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3410
3411         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3412 }
3413
3414 /*
3415  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3416  * active count.
3417  */
3418 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3419 {
3420         long delta;
3421
3422         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3423                 return;
3424
3425         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3426         delta += calc_load_fold_idle();
3427         if (delta)
3428                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3429
3430         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3431 }
3432
3433 /*
3434  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3435  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3436  *
3437  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3438  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3439  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3440  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3441  *
3442  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3443  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3444  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3445  *
3446  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3447  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3448  * particular idx is approximated to be zero.
3449  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3450  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3451  * based on 128 point scale.
3452  * Example:
3453  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3454  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3455  *
3456  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3457  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3458  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3459  */
3460 #define DEGRADE_SHIFT           7
3461 static const unsigned char
3462                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3463 static const unsigned char
3464                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3465                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3466                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3467                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3468                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3469                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3470
3471 /*
3472  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3473  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3474  * adding any new load.
3475  */
3476 static unsigned long
3477 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3478 {
3479         int j = 0;
3480
3481         if (!missed_updates)
3482                 return load;
3483
3484         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3485                 return 0;
3486
3487         if (idx == 1)
3488                 return load >> missed_updates;
3489
3490         while (missed_updates) {
3491                 if (missed_updates % 2)
3492                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3493
3494                 missed_updates >>= 1;
3495                 j++;
3496         }
3497         return load;
3498 }
3499
3500 /*
3501  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3502  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3503  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3504  */
3505 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3506 {
3507         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3508         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3509         unsigned long pending_updates;
3510         int i, scale;
3511
3512         this_rq->nr_load_updates++;
3513
3514         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3515         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3516                 return;
3517
3518         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3519         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3520
3521         /* Update our load: */
3522         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3523         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3524                 unsigned long old_load, new_load;
3525
3526                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3527
3528                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3529                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3530                 new_load = this_load;
3531                 /*
3532                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3533                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3534                  * example.
3535                  */
3536                 if (new_load > old_load)
3537                         new_load += scale - 1;
3538
3539                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3540         }
3541
3542         sched_avg_update(this_rq);
3543 }
3544
3545 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3546 {
3547         update_cpu_load(this_rq);
3548
3549         calc_load_account_active(this_rq);
3550 }
3551
3552 #ifdef CONFIG_SMP
3553
3554 /*
3555  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3556  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3557  */
3558 void sched_exec(void)
3559 {
3560         struct task_struct *p = current;
3561         unsigned long flags;
3562         int dest_cpu;
3563
3564         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3565         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3566         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3567                 goto unlock;
3568
3569         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3570                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3571
3572                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3573                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3574                 return;
3575         }
3576 unlock:
3577         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3578 }
3579
3580 #endif
3581
3582 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3583
3584 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3585
3586 /*
3587  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3588  * @p in case that task is currently running.
3589  *
3590  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3591  */
3592 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3593 {
3594         u64 ns = 0;
3595
3596         if (task_current(rq, p)) {
3597                 update_rq_clock(rq);
3598                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3599                 if ((s64)ns < 0)
3600                         ns = 0;
3601         }
3602
3603         return ns;
3604 }
3605
3606 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3607 {
3608         unsigned long flags;
3609         struct rq *rq;
3610         u64 ns = 0;
3611
3612         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3613         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3614         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3615
3616         return ns;
3617 }
3618
3619 /*
3620  * Return accounted runtime for the task.
3621  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3622  * pending runtime that have not been accounted yet.
3623  */
3624 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3625 {
3626         unsigned long flags;
3627         struct rq *rq;
3628         u64 ns = 0;
3629
3630         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3631         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3632         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3633
3634         return ns;
3635 }
3636
3637 /*
3638  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3639  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3640  * pending runtime that have not been accounted yet.
3641  *
3642  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3643  * so the return value not includes other pending runtime that other
3644  * running tasks might have.
3645  */
3646 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3647 {
3648         struct task_cputime totals;
3649         unsigned long flags;
3650         struct rq *rq;
3651         u64 ns;
3652
3653         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3654         thread_group_cputime(p, &totals);
3655         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3656         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3657
3658         return ns;
3659 }
3660
3661 /*
3662  * Account user cpu time to a process.
3663  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3664  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3665  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3666  */
3667 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3668                        cputime_t cputime_scaled)
3669 {
3670         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3671         cputime64_t tmp;
3672
3673         /* Add user time to process. */
3674         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3675         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3676         account_group_user_time(p, cputime);
3677
3678         /* Add user time to cpustat. */
3679         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3680         if (TASK_NICE(p) > 0)
3681                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3682         else
3683                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3684
3685         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3686         /* Account for user time used */
3687         acct_update_integrals(p);
3688 }
3689
3690 /*
3691  * Account guest cpu time to a process.
3692  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3693  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3694  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3695  */
3696 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3697                                cputime_t cputime_scaled)
3698 {
3699         cputime64_t tmp;
3700         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3701
3702         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3703
3704         /* Add guest time to process. */
3705         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3706         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3707         account_group_user_time(p, cputime);
3708         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3709
3710         /* Add guest time to cpustat. */
3711         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3712                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3713                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3714         } else {
3715                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3716                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3717         }
3718 }
3719
3720 /*
3721  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3722  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3723  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3724  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3725  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3726  */
3727 static inline
3728 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3729                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3730 {
3731         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3732
3733         /* Add system time to process. */
3734         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3735         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3736         account_group_system_time(p, cputime);
3737
3738         /* Add system time to cpustat. */
3739         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3740         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3741
3742         /* Account for system time used */
3743         acct_update_integrals(p);
3744 }
3745
3746 /*
3747  * Account system cpu time to a process.
3748  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3749  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3750  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3751  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3752  */
3753 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3754                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3755 {
3756         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3757         cputime64_t *target_cputime64;
3758
3759         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3760                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3761                 return;
3762         }
3763
3764         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3765                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3766         else if (in_serving_softirq())
3767                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3768         else
3769                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3770
3771         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3772 }
3773
3774 /*
3775  * Account for involuntary wait time.
3776  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3777  */
3778 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3779 {
3780         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3781         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3782
3783         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3784 }
3785
3786 /*
3787  * Account for idle time.
3788  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3789  */
3790 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3791 {
3792         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3793         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3794         struct rq *rq = this_rq();
3795
3796         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3797                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3798         else
3799                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3800 }
3801
3802 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3803
3804 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
3805 /*
3806  * Account a tick to a process and cpustat
3807  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3808  * @user_tick: is the tick from userspace
3809  * @rq: the pointer to rq
3810  *
3811  * Tick demultiplexing follows the order
3812  * - pending hardirq update
3813  * - pending softirq update
3814  * - user_time
3815  * - idle_time
3816  * - system time
3817  *   - check for guest_time
3818  *   - else account as system_time
3819  *
3820  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
3821  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
3822  * opportunity to update it solely in system time.
3823  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
3824  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
3825  */
3826 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3827                                                 struct rq *rq)
3828 {
3829         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3830         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
3831         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3832
3833         if (irqtime_account_hi_update()) {
3834                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3835         } else if (irqtime_account_si_update()) {
3836                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3837         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
3838                 /*
3839                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
3840                  * So, we have to handle it separately here.
3841                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
3842                  */
3843                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3844                                         &cpustat->softirq);
3845         } else if (user_tick) {
3846                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3847         } else if (p == rq->idle) {
3848                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3849         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
3850                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3851         } else {
3852                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3853                                         &cpustat->system);
3854         }
3855 }
3856
3857 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
3858 {
3859         int i;
3860         struct rq *rq = this_rq();
3861
3862         for (i = 0; i < ticks; i++)
3863                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3864 }
3865 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3866 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3867 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3868                                                 struct rq *rq) {}
3869 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3870
3871 /*
3872  * Account a single tick of cpu time.
3873  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3874  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3875  */
3876 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3877 {
3878         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3879         struct rq *rq = this_rq();
3880
3881         if (sched_clock_irqtime) {
3882                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3883                 return;
3884         }
3885
3886         if (user_tick)
3887                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3888         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3889                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3890                                     one_jiffy_scaled);
3891         else
3892                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3893 }
3894
3895 /*
3896  * Account multiple ticks of steal time.
3897  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3898  * @ticks: number of stolen ticks
3899  */
3900 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3901 {
3902         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3903 }
3904
3905 /*
3906  * Account multiple ticks of idle time.
3907  * @ticks: number of stolen ticks
3908  */
3909 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3910 {
3911
3912         if (sched_clock_irqtime) {
3913                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
3914                 return;
3915         }
3916
3917         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3918 }
3919
3920 #endif
3921
3922 /*
3923  * Use precise platform statistics if available:
3924  */
3925 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3926 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3927 {
3928         *ut = p->utime;
3929         *st = p->stime;
3930 }
3931
3932 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3933 {
3934         struct task_cputime cputime;
3935
3936         thread_group_cputime(p, &cputime);
3937
3938         *ut = cputime.utime;
3939         *st = cputime.stime;
3940 }
3941 #else
3942
3943 #ifndef nsecs_to_cputime
3944 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3945 #endif
3946
3947 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3948 {
3949         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3950
3951         /*
3952          * Use CFS's precise accounting:
3953          */
3954         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3955
3956         if (total) {
3957                 u64 temp = rtime;
3958
3959                 temp *= utime;
3960                 do_div(temp, total);
3961                 utime = (cputime_t)temp;
3962         } else
3963                 utime = rtime;
3964
3965         /*
3966          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3967          */
3968         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3969         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3970
3971         *ut = p->prev_utime;
3972         *st = p->prev_stime;
3973 }
3974
3975 /*
3976  * Must be called with siglock held.
3977  */
3978 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3979 {
3980         struct signal_struct *sig = p->signal;
3981         struct task_cputime cputime;
3982         cputime_t rtime, utime, total;
3983
3984         thread_group_cputime(p, &cputime);
3985
3986         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3987         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3988
3989         if (total) {
3990                 u64 temp = rtime;
3991
3992                 temp *= cputime.utime;
3993                 do_div(temp, total);
3994                 utime = (cputime_t)temp;
3995         } else
3996                 utime = rtime;
3997
3998         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3999         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4000                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4001
4002         *ut = sig->prev_utime;
4003         *st = sig->prev_stime;
4004 }
4005 #endif
4006
4007 /*
4008  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4009  * We call it with interrupts disabled.
4010  */
4011 void scheduler_tick(void)
4012 {
4013         int cpu = smp_processor_id();
4014         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4015         struct task_struct *curr = rq->curr;
4016
4017         sched_clock_tick();
4018
4019         raw_spin_lock(&rq->lock);
4020         update_rq_clock(rq);
4021         update_cpu_load_active(rq);
4022         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4023         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4024
4025         perf_event_task_tick();
4026
4027 #ifdef CONFIG_SMP
4028         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4029         trigger_load_balance(rq, cpu);
4030 #endif
4031 }
4032
4033 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4034 {
4035         if (in_lock_functions(addr)) {
4036                 addr = CALLER_ADDR2;
4037                 if (in_lock_functions(addr))
4038                         addr = CALLER_ADDR3;
4039         }
4040         return addr;
4041 }
4042
4043 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4044                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4045
4046 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4047 {
4048 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4049         /*
4050          * Underflow?
4051          */
4052         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4053                 return;
4054 #endif
4055         preempt_count() += val;
4056 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4057         /*
4058          * Spinlock count overflowing soon?
4059          */
4060         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4061                                 PREEMPT_MASK - 10);
4062 #endif
4063         if (preempt_count() == val)
4064                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4065 }
4066 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4067
4068 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4069 {
4070 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4071         /*
4072          * Underflow?
4073          */
4074         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4075                 return;
4076         /*
4077          * Is the spinlock portion underflowing?
4078          */
4079         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4080                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4081                 return;
4082 #endif
4083
4084         if (preempt_count() == val)
4085                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4086         preempt_count() -= val;
4087 }
4088 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4089
4090 #endif
4091
4092 /*
4093  * Print scheduling while atomic bug:
4094  */
4095 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4096 {
4097         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4098
4099         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4100                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4101
4102         debug_show_held_locks(prev);
4103         print_modules();
4104         if (irqs_disabled())
4105                 print_irqtrace_events(prev);
4106
4107         if (regs)
4108                 show_regs(regs);
4109         else
4110                 dump_stack();
4111 }
4112
4113 /*
4114  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4115  */
4116 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4117 {
4118         /*
4119          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4120          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4121          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4122          */
4123         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4124                 __schedule_bug(prev);
4125
4126         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4127
4128         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4129 }
4130
4131 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4132 {
4133         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4134                 update_rq_clock(rq);
4135         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4136 }
4137
4138 /*
4139  * Pick up the highest-prio task:
4140  */
4141 static inline struct task_struct *
4142 pick_next_task(struct rq *rq)
4143 {
4144         const struct sched_class *class;
4145         struct task_struct *p;
4146
4147         /*
4148          * Optimization: we know that if all tasks are in
4149          * the fair class we can call that function directly:
4150          */
4151         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4152                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4153                 if (likely(p))
4154                         return p;
4155         }
4156
4157         for_each_class(class) {
4158                 p = class->pick_next_task(rq);
4159                 if (p)
4160                         return p;
4161         }
4162
4163         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4164 }
4165
4166 /*
4167  * schedule() is the main scheduler function.
4168  */
4169 asmlinkage void __sched schedule(void)
4170 {
4171         struct task_struct *prev, *next;
4172         unsigned long *switch_count;
4173         struct rq *rq;
4174         int cpu;
4175
4176 need_resched:
4177         preempt_disable();
4178         cpu = smp_processor_id();
4179         rq = cpu_rq(cpu);
4180         rcu_note_context_switch(cpu);
4181         prev = rq->curr;
4182
4183         schedule_debug(prev);
4184
4185         if (sched_feat(HRTICK))
4186                 hrtick_clear(rq);
4187
4188         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4189
4190         switch_count = &prev->nivcsw;
4191         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4192                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4193                         prev->state = TASK_RUNNING;
4194                 } else {
4195                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4196                         prev->on_rq = 0;
4197
4198                         /*
4199                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4200                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4201                          * concurrency.
4202                          */
4203                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4204                                 struct task_struct *to_wakeup;
4205
4206                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4207                                 if (to_wakeup)
4208                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4209                         }
4210
4211                         /*
4212                          * If we are going to sleep and we have plugged IO
4213                          * queued, make sure to submit it to avoid deadlocks.
4214                          */
4215                         if (blk_needs_flush_plug(prev)) {
4216                                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4217                                 blk_schedule_flush_plug(prev);
4218                                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4219                         }
4220                 }
4221                 switch_count = &prev->nvcsw;
4222         }
4223
4224         pre_schedule(rq, prev);
4225
4226         if (unlikely(!rq->nr_running))
4227                 idle_balance(cpu, rq);
4228
4229         put_prev_task(rq, prev);
4230         next = pick_next_task(rq);
4231         clear_tsk_need_resched(prev);
4232         rq->skip_clock_update = 0;
4233
4234         if (likely(prev != next)) {
4235                 rq->nr_switches++;
4236                 rq->curr = next;
4237                 ++*switch_count;
4238
4239                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4240                 /*
4241                  * The context switch have flipped the stack from under us
4242                  * and restored the local variables which were saved when
4243                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4244                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4245                  */
4246                 cpu = smp_processor_id();
4247                 rq = cpu_rq(cpu);
4248         } else
4249                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4250
4251         post_schedule(rq);
4252
4253         preempt_enable_no_resched();
4254         if (need_resched())
4255                 goto need_resched;
4256 }
4257 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4258
4259 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4260
4261 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4262 {
4263         bool ret = false;
4264
4265         rcu_read_lock();
4266         if (lock->owner != owner)
4267                 goto fail;
4268
4269         /*
4270          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4271          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4272          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4273          * ensures the memory stays valid.
4274          */
4275         barrier();
4276
4277         ret = owner->on_cpu;
4278 fail:
4279         rcu_read_unlock();
4280
4281         return ret;
4282 }
4283
4284 /*
4285  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4286  * access and not reliable.
4287  */
4288 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4289 {
4290         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4291                 return 0;
4292
4293         while (owner_running(lock, owner)) {
4294                 if (need_resched())
4295                         return 0;
4296
4297                 arch_mutex_cpu_relax();
4298         }
4299
4300         /*
4301          * If the owner changed to another task there is likely
4302          * heavy contention, stop spinning.
4303          */
4304         if (lock->owner)
4305                 return 0;
4306
4307         return 1;
4308 }
4309 #endif
4310
4311 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4312 /*
4313  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4314  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4315  * occur there and call schedule directly.
4316  */
4317 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4318 {
4319         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4320
4321         /*
4322          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4323          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4324          */
4325         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4326                 return;
4327
4328         do {
4329                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4330                 schedule();
4331                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4332
4333                 /*
4334                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4335                  * between schedule and now.
4336                  */
4337                 barrier();
4338         } while (need_resched());
4339 }
4340 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4341
4342 /*
4343  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4344  * off of irq context.
4345  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4346  * protect us against recursive calling from irq.
4347  */
4348 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4349 {
4350         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4351
4352         /* Catch callers which need to be fixed */
4353         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4354
4355         do {
4356                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4357                 local_irq_enable();
4358                 schedule();
4359                 local_irq_disable();
4360                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4361
4362                 /*
4363                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4364                  * between schedule and now.
4365                  */
4366                 barrier();
4367         } while (need_resched());
4368 }
4369
4370 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4371
4372 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4373                           void *key)
4374 {
4375         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4376 }
4377 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4378
4379 /*
4380  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4381  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4382  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4383  *
4384  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4385  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4386  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4387  */
4388 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4389                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4390 {
4391         wait_queue_t *curr, *next;
4392
4393         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4394                 unsigned flags = curr->flags;
4395
4396                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4397                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4398                         break;
4399         }
4400 }
4401
4402 /**
4403  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4404  * @q: the waitqueue
4405  * @mode: which threads
4406  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4407  * @key: is directly passed to the wakeup function
4408  *
4409  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4410  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4411  */
4412 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4413                         int nr_exclusive, void *key)
4414 {
4415         unsigned long flags;
4416
4417         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4418         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4419         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4420 }
4421 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4422
4423 /*
4424  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4425  */
4426 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4427 {
4428         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4429 }
4430 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4431
4432 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4433 {
4434         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4435 }
4436 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4437
4438 /**
4439  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4440  * @q: the waitqueue
4441  * @mode: which threads
4442  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4443  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4444  *
4445  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4446  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4447  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4448  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4449  *
4450  * On UP it can prevent extra preemption.
4451  *
4452  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4453  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4454  */
4455 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4456                         int nr_exclusive, void *key)
4457 {
4458         unsigned long flags;
4459         int wake_flags = WF_SYNC;
4460
4461         if (unlikely(!q))
4462                 return;
4463
4464         if (unlikely(!nr_exclusive))
4465                 wake_flags = 0;
4466
4467         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4468         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4469         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4470 }
4471 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4472
4473 /*
4474  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4475  */
4476 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4477 {
4478         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4479 }
4480 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4481
4482 /**
4483  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4484  * @x:  holds the state of this particular completion
4485  *
4486  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4487  * awakened in the same order in which they were queued.
4488  *
4489  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4490  *
4491  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4492  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4493  */
4494 void complete(struct completion *x)
4495 {
4496         unsigned long flags;
4497
4498         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4499         x->done++;
4500         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4501         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4502 }
4503 EXPORT_SYMBOL(complete);
4504
4505 /**
4506  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4507  * @x:  holds the state of this particular completion
4508  *
4509  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4510  *
4511  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4512  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4513  */
4514 void complete_all(struct completion *x)
4515 {
4516         unsigned long flags;
4517
4518         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4519         x->done += UINT_MAX/2;
4520         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4521         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4522 }
4523 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4524
4525 static inline long __sched
4526 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4527 {
4528         if (!x->done) {
4529                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4530
4531                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4532                 do {
4533                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4534                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4535                                 break;
4536                         }
4537                         __set_current_state(state);
4538                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4539                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4540                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4541                 } while (!x->done && timeout);
4542                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4543                 if (!x->done)
4544                         return timeout;
4545         }
4546         x->done--;
4547         return timeout ?: 1;
4548 }
4549
4550 static long __sched
4551 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4552 {
4553         might_sleep();
4554
4555         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4556         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4557         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4558         return timeout;
4559 }
4560
4561 /**
4562  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4563  * @x:  holds the state of this particular completion
4564  *
4565  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4566  * interruptible and there is no timeout.
4567  *
4568  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4569  * and interrupt capability. Also see complete().
4570  */
4571 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4572 {
4573         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4574 }
4575 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4576
4577 /**
4578  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4579  * @x:  holds the state of this particular completion
4580  * @timeout:  timeout value in jiffies
4581  *
4582  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4583  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4584  * interruptible.
4585  */
4586 unsigned long __sched
4587 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4588 {
4589         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4590 }
4591 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4592
4593 /**
4594  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4595  * @x:  holds the state of this particular completion
4596  *
4597  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4598  * interruptible.
4599  */
4600 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4601 {
4602         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4603         if (t == -ERESTARTSYS)
4604                 return t;
4605         return 0;
4606 }
4607 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4608
4609 /**
4610  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4611  * @x:  holds the state of this particular completion
4612  * @timeout:  timeout value in jiffies
4613  *
4614  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4615  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4616  */
4617 long __sched
4618 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4619                                           unsigned long timeout)
4620 {
4621         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4622 }
4623 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4624
4625 /**
4626  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4627  * @x:  holds the state of this particular completion
4628  *
4629  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4630  * interrupted by a kill signal.
4631  */
4632 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4633 {
4634         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4635         if (t == -ERESTARTSYS)
4636                 return t;
4637         return 0;
4638 }
4639 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4640
4641 /**
4642  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4643  * @x:  holds the state of this particular completion
4644  * @timeout:  timeout value in jiffies
4645  *
4646  * This waits for either a completion of a specific task to be
4647  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4648  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4649  */
4650 long __sched
4651 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4652                                      unsigned long timeout)
4653 {
4654         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4655 }
4656 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4657
4658 /**
4659  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4660  *      @x:     completion structure
4661  *
4662  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4663  *               1 if a decrement succeeded.
4664  *
4665  *      If a completion is being used as a counting completion,
4666  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4667  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4668  *      is protecting is not available.
4669  */
4670 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4671 {
4672         unsigned long flags;
4673         int ret = 1;
4674
4675         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4676         if (!x->done)
4677                 ret = 0;
4678         else
4679                 x->done--;
4680         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4681         return ret;
4682 }
4683 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4684
4685 /**
4686  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4687  *      @x:     completion structure
4688  *
4689  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4690  *               1 if there are no waiters.
4691  *
4692  */
4693 bool completion_done(struct completion *x)
4694 {
4695         unsigned long flags;
4696         int ret = 1;
4697
4698         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4699         if (!x->done)
4700                 ret = 0;
4701         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4702         return ret;
4703 }
4704 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4705
4706 static long __sched
4707 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4708 {
4709         unsigned long flags;
4710         wait_queue_t wait;
4711
4712         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4713
4714         __set_current_state(state);
4715
4716         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4717         __add_wait_queue(q, &wait);
4718         spin_unlock(&q->lock);
4719         timeout = schedule_timeout(timeout);
4720         spin_lock_irq(&q->lock);
4721         __remove_wait_queue(q, &wait);
4722         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4723
4724         return timeout;
4725 }
4726
4727 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4728 {
4729         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4730 }
4731 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4732
4733 long __sched
4734 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4735 {
4736         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4737 }
4738 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4739
4740 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4741 {
4742         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4743 }
4744 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4745
4746 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4747 {
4748         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4749 }
4750 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4751
4752 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4753
4754 /*
4755  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4756  * @p: task
4757  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4758  *
4759  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4760  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4761  *
4762  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4763  */
4764 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4765 {
4766         int oldprio, on_rq, running;
4767         struct rq *rq;
4768         const struct sched_class *prev_class;
4769
4770         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4771
4772         rq = __task_rq_lock(p);
4773
4774         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4775         oldprio = p->prio;
4776         prev_class = p->sched_class;
4777         on_rq = p->on_rq;
4778         running = task_current(rq, p);
4779         if (on_rq)
4780                 dequeue_task(rq, p, 0);
4781         if (running)
4782                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4783
4784         if (rt_prio(prio))
4785                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4786         else
4787                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4788
4789         p->prio = prio;
4790
4791         if (running)
4792                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4793         if (on_rq)
4794                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4795
4796         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4797         __task_rq_unlock(rq);
4798 }
4799
4800 #endif
4801
4802 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4803 {
4804         int old_prio, delta, on_rq;
4805         unsigned long flags;
4806         struct rq *rq;
4807
4808         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4809                 return;
4810         /*
4811          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4812          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4813          */
4814         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4815         /*
4816          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4817          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4818          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4819          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4820          */
4821         if (task_has_rt_policy(p)) {
4822                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4823                 goto out_unlock;
4824         }
4825         on_rq = p->on_rq;
4826         if (on_rq)
4827                 dequeue_task(rq, p, 0);
4828
4829         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4830         set_load_weight(p);
4831         old_prio = p->prio;
4832         p->prio = effective_prio(p);
4833         delta = p->prio - old_prio;
4834
4835         if (on_rq) {
4836                 enqueue_task(rq, p, 0);
4837                 /*
4838                  * If the task increased its priority or is running and
4839                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4840                  */
4841                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4842                         resched_task(rq->curr);
4843         }
4844 out_unlock:
4845         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4846 }
4847 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4848
4849 /*
4850  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4851  * @p: task
4852  * @nice: nice value
4853  */
4854 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4855 {
4856         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4857         int nice_rlim = 20 - nice;
4858
4859         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4860                 capable(CAP_SYS_NICE));
4861 }
4862
4863 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4864
4865 /*
4866  * sys_nice - change the priority of the current process.
4867  * @increment: priority increment
4868  *
4869  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4870  * does similar things.
4871  */
4872 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4873 {
4874         long nice, retval;
4875
4876         /*
4877          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4878          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4879          * and we have a single winner.
4880          */
4881         if (increment < -40)
4882                 increment = -40;
4883         if (increment > 40)
4884                 increment = 40;
4885
4886         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4887         if (nice < -20)
4888                 nice = -20;
4889         if (nice > 19)
4890                 nice = 19;
4891
4892         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4893                 return -EPERM;
4894
4895         retval = security_task_setnice(current, nice);
4896         if (retval)
4897                 return retval;
4898
4899         set_user_nice(current, nice);
4900         return 0;
4901 }
4902
4903 #endif
4904
4905 /**
4906  * task_prio - return the priority value of a given task.
4907  * @p: the task in question.
4908  *
4909  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4910  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4911  * around 0, value goes from -16 to +15.
4912  */
4913 int task_prio(const struct task_struct *p)
4914 {
4915         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4916 }
4917
4918 /**
4919  * task_nice - return the nice value of a given task.
4920  * @p: the task in question.
4921  */
4922 int task_nice(const struct task_struct *p)
4923 {
4924         return TASK_NICE(p);
4925 }
4926 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4927
4928 /**
4929  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4930  * @cpu: the processor in question.
4931  */
4932 int idle_cpu(int cpu)
4933 {
4934         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4935 }
4936
4937 /**
4938  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4939  * @cpu: the processor in question.
4940  */
4941 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4942 {
4943         return cpu_rq(cpu)->idle;
4944 }
4945
4946 /**
4947  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4948  * @pid: the pid in question.
4949  */
4950 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4951 {
4952         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4953 }
4954
4955 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4956 static void
4957 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4958 {
4959         p->policy = policy;
4960         p->rt_priority = prio;
4961         p->normal_prio = normal_prio(p);
4962         /* we are holding p->pi_lock already */
4963         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4964         if (rt_prio(p->prio))
4965                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4966         else
4967                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4968         set_load_weight(p);
4969 }
4970
4971 /*
4972  * check the target process has a UID that matches the current process's
4973  */
4974 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4975 {
4976         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4977         bool match;
4978
4979         rcu_read_lock();
4980         pcred = __task_cred(p);
4981         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
4982                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
4983                          cred->euid == pcred->uid);
4984         else
4985                 match = false;
4986         rcu_read_unlock();
4987         return match;
4988 }
4989
4990 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4991                                 const struct sched_param *param, bool user)
4992 {
4993         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4994         unsigned long flags;
4995         const struct sched_class *prev_class;
4996         struct rq *rq;
4997         int reset_on_fork;
4998
4999         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5000         BUG_ON(in_interrupt());
5001 recheck:
5002         /* double check policy once rq lock held */
5003         if (policy < 0) {
5004                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5005                 policy = oldpolicy = p->policy;
5006         } else {
5007                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5008                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5009
5010                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5011                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5012                                 policy != SCHED_IDLE)
5013                         return -EINVAL;
5014         }
5015
5016         /*
5017          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5018          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5019          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5020          */
5021         if (param->sched_priority < 0 ||
5022             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5023             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5024                 return -EINVAL;
5025         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5026                 return -EINVAL;
5027
5028         /*
5029          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5030          */
5031         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5032                 if (rt_policy(policy)) {
5033                         unsigned long rlim_rtprio =
5034                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5035
5036                         /* can't set/change the rt policy */
5037                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5038                                 return -EPERM;
5039
5040                         /* can't increase priority */
5041                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5042                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5043                                 return -EPERM;
5044                 }
5045
5046                 /*
5047                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5048                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5049                  */
5050                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5051                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5052                                 return -EPERM;
5053                 }
5054
5055                 /* can't change other user's priorities */
5056                 if (!check_same_owner(p))
5057                         return -EPERM;
5058
5059                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5060                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5061                         return -EPERM;
5062         }
5063
5064         if (user) {
5065                 retval = security_task_setscheduler(p);
5066                 if (retval)
5067                         return retval;
5068         }
5069
5070         /*
5071          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5072          * changing the priority of the task:
5073          *
5074          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5075          * runqueue lock must be held.
5076          */
5077         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5078
5079         /*
5080          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5081          */
5082         if (p == rq->stop) {
5083                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5084                 return -EINVAL;
5085         }
5086
5087         /*
5088          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5089          */
5090         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5091                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5092
5093                 __task_rq_unlock(rq);
5094                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5095                 return 0;
5096         }
5097
5098 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5099         if (user) {
5100                 /*
5101                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5102                  * assigned.
5103                  */
5104                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5105                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5106                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5107                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5108                         return -EPERM;
5109                 }
5110         }
5111 #endif
5112
5113         /* recheck policy now with rq lock held */
5114         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5115                 policy = oldpolicy = -1;
5116                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5117                 goto recheck;
5118         }
5119         on_rq = p->on_rq;
5120         running = task_current(rq, p);
5121         if (on_rq)
5122                 deactivate_task(rq, p, 0);
5123         if (running)
5124                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5125
5126         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5127
5128         oldprio = p->prio;
5129         prev_class = p->sched_class;
5130         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5131
5132         if (running)
5133                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5134         if (on_rq)
5135                 activate_task(rq, p, 0);
5136
5137         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5138         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5139
5140         rt_mutex_adjust_pi(p);
5141
5142         return 0;
5143 }
5144
5145 /**
5146  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5147  * @p: the task in question.
5148  * @policy: new policy.
5149  * @param: structure containing the new RT priority.
5150  *
5151  * NOTE that the task may be already dead.
5152  */
5153 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5154                        const struct sched_param *param)
5155 {
5156         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5157 }
5158 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5159
5160 /**
5161  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5162  * @p: the task in question.
5163  * @policy: new policy.
5164  * @param: structure containing the new RT priority.
5165  *
5166  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5167  * current context has permission.  For example, this is needed in
5168  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5169  * but our caller might not have that capability.
5170  */
5171 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5172                                const struct sched_param *param)
5173 {
5174         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5175 }
5176
5177 static int
5178 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5179 {
5180         struct sched_param lparam;
5181         struct task_struct *p;
5182         int retval;
5183
5184         if (!param || pid < 0)
5185                 return -EINVAL;
5186         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5187                 return -EFAULT;
5188
5189         rcu_read_lock();
5190         retval = -ESRCH;
5191         p = find_process_by_pid(pid);
5192         if (p != NULL)
5193                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5194         rcu_read_unlock();
5195
5196         return retval;
5197 }
5198
5199 /**
5200  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5201  * @pid: the pid in question.
5202  * @policy: new policy.
5203  * @param: structure containing the new RT priority.
5204  */
5205 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5206                 struct sched_param __user *, param)
5207 {
5208         /* negative values for policy are not valid */
5209         if (policy < 0)
5210                 return -EINVAL;
5211
5212         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5213 }
5214
5215 /**
5216  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5217  * @pid: the pid in question.
5218  * @param: structure containing the new RT priority.
5219  */
5220 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5221 {
5222         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5223 }
5224
5225 /**
5226  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5227  * @pid: the pid in question.
5228  */
5229 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5230 {
5231         struct task_struct *p;
5232         int retval;
5233
5234         if (pid < 0)
5235                 return -EINVAL;
5236
5237         retval = -ESRCH;
5238         rcu_read_lock();
5239         p = find_process_by_pid(pid);
5240         if (p) {
5241                 retval = security_task_getscheduler(p);
5242                 if (!retval)
5243                         retval = p->policy
5244                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5245         }
5246         rcu_read_unlock();
5247         return retval;
5248 }
5249
5250 /**
5251  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5252  * @pid: the pid in question.
5253  * @param: structure containing the RT priority.
5254  */
5255 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5256 {
5257         struct sched_param lp;
5258         struct task_struct *p;
5259         int retval;
5260
5261         if (!param || pid < 0)
5262                 return -EINVAL;
5263
5264         rcu_read_lock();
5265         p = find_process_by_pid(pid);
5266         retval = -ESRCH;
5267         if (!p)
5268                 goto out_unlock;
5269
5270         retval = security_task_getscheduler(p);
5271         if (retval)
5272                 goto out_unlock;
5273
5274         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5275         rcu_read_unlock();
5276
5277         /*
5278          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5279          */
5280         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5281
5282         return retval;
5283
5284 out_unlock:
5285         rcu_read_unlock();
5286         return retval;
5287 }
5288
5289 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5290 {
5291         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5292         struct task_struct *p;
5293         int retval;
5294
5295         get_online_cpus();
5296         rcu_read_lock();
5297
5298         p = find_process_by_pid(pid);
5299         if (!p) {
5300                 rcu_read_unlock();
5301                 put_online_cpus();
5302                 return -ESRCH;
5303         }
5304
5305         /* Prevent p going away */
5306         get_task_struct(p);
5307         rcu_read_unlock();
5308
5309         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5310                 retval = -ENOMEM;
5311                 goto out_put_task;
5312         }
5313         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5314                 retval = -ENOMEM;
5315                 goto out_free_cpus_allowed;
5316         }
5317         retval = -EPERM;
5318         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5319                 goto out_unlock;
5320
5321         retval = security_task_setscheduler(p);
5322         if (retval)
5323                 goto out_unlock;
5324
5325         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5326         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5327 again:
5328         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5329
5330         if (!retval) {
5331                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5332                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5333                         /*
5334                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5335                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5336                          * cpuset's cpus_allowed
5337                          */
5338                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5339                         goto again;
5340                 }
5341         }
5342 out_unlock:
5343         free_cpumask_var(new_mask);
5344 out_free_cpus_allowed:
5345         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5346 out_put_task:
5347         put_task_struct(p);
5348         put_online_cpus();
5349         return retval;
5350 }
5351
5352 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5353                              struct cpumask *new_mask)
5354 {
5355         if (len < cpumask_size())
5356                 cpumask_clear(new_mask);
5357         else if (len > cpumask_size())
5358                 len = cpumask_size();
5359
5360         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5361 }
5362
5363 /**
5364  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5365  * @pid: pid of the process
5366  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5367  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5368  */
5369 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5370                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5371 {
5372         cpumask_var_t new_mask;
5373         int retval;
5374
5375         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5376                 return -ENOMEM;
5377
5378         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5379         if (retval == 0)
5380                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5381         free_cpumask_var(new_mask);
5382         return retval;
5383 }
5384
5385 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5386 {
5387         struct task_struct *p;
5388         unsigned long flags;
5389         int retval;
5390
5391         get_online_cpus();
5392         rcu_read_lock();
5393
5394         retval = -ESRCH;
5395         p = find_process_by_pid(pid);
5396         if (!p)
5397                 goto out_unlock;
5398
5399         retval = security_task_getscheduler(p);
5400         if (retval)
5401                 goto out_unlock;
5402
5403         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5404         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5405         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5406
5407 out_unlock:
5408         rcu_read_unlock();
5409         put_online_cpus();
5410
5411         return retval;
5412 }
5413
5414 /**
5415  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5416  * @pid: pid of the process
5417  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5418  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5419  */
5420 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5421                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5422 {
5423         int ret;
5424         cpumask_var_t mask;
5425
5426         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5427                 return -EINVAL;
5428         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5429                 return -EINVAL;
5430
5431         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5432                 return -ENOMEM;
5433
5434         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5435         if (ret == 0) {
5436                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5437
5438                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5439                         ret = -EFAULT;
5440                 else
5441                         ret = retlen;
5442         }
5443         free_cpumask_var(mask);
5444
5445         return ret;
5446 }
5447
5448 /**
5449  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5450  *
5451  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5452  * other threads running on this CPU then this function will return.
5453  */
5454 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5455 {
5456         struct rq *rq = this_rq_lock();
5457
5458         schedstat_inc(rq, yld_count);
5459         current->sched_class->yield_task(rq);
5460
5461         /*
5462          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5463          * no need to preempt or enable interrupts:
5464          */
5465         __release(rq->lock);
5466         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5467         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5468         preempt_enable_no_resched();
5469
5470         schedule();
5471
5472         return 0;
5473 }
5474
5475 static inline int should_resched(void)
5476 {
5477         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5478 }
5479
5480 static void __cond_resched(void)
5481 {
5482         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5483         schedule();
5484         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5485 }
5486
5487 int __sched _cond_resched(void)
5488 {
5489         if (should_resched()) {
5490                 __cond_resched();
5491                 return 1;
5492         }
5493         return 0;
5494 }
5495 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5496
5497 /*
5498  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5499  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5500  *
5501  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5502  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5503  * spin_unlock(), once by hand).
5504  */
5505 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5506 {
5507         int resched = should_resched();
5508         int ret = 0;
5509
5510         lockdep_assert_held(lock);
5511
5512         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5513                 spin_unlock(lock);
5514                 if (resched)
5515                         __cond_resched();
5516                 else
5517                         cpu_relax();
5518                 ret = 1;
5519                 spin_lock(lock);
5520         }
5521         return ret;
5522 }
5523 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5524
5525 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5526 {
5527         BUG_ON(!in_softirq());
5528
5529         if (should_resched()) {
5530                 local_bh_enable();
5531                 __cond_resched();
5532                 local_bh_disable();
5533                 return 1;
5534         }
5535         return 0;
5536 }
5537 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5538
5539 /**
5540  * yield - yield the current processor to other threads.
5541  *
5542  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5543  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5544  */
5545 void __sched yield(void)
5546 {
5547         set_current_state(TASK_RUNNING);
5548         sys_sched_yield();
5549 }
5550 EXPORT_SYMBOL(yield);
5551
5552 /**
5553  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5554  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5555  * processor it's on.
5556  * @p: target task
5557  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5558  *
5559  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5560  * can't go away on us before we can do any checks.
5561  *
5562  * Returns true if we indeed boosted the target task.
5563  */
5564 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5565 {
5566         struct task_struct *curr = current;
5567         struct rq *rq, *p_rq;
5568         unsigned long flags;
5569         bool yielded = 0;
5570
5571         local_irq_save(flags);
5572         rq = this_rq();
5573
5574 again:
5575         p_rq = task_rq(p);
5576         double_rq_lock(rq, p_rq);
5577         while (task_rq(p) != p_rq) {
5578                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5579                 goto again;
5580         }
5581
5582         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5583                 goto out;
5584
5585         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5586                 goto out;
5587
5588         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5589                 goto out;
5590
5591         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5592         if (yielded) {
5593                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5594                 /*
5595                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5596                  * fairness.
5597                  */
5598                 if (preempt && rq != p_rq)
5599                         resched_task(p_rq->curr);
5600         }
5601
5602 out:
5603         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5604         local_irq_restore(flags);
5605
5606         if (yielded)
5607                 schedule();
5608
5609         return yielded;
5610 }
5611 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5612
5613 /*
5614  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5615  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5616  */
5617 void __sched io_schedule(void)
5618 {
5619         struct rq *rq = raw_rq();
5620
5621         delayacct_blkio_start();
5622         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5623         blk_flush_plug(current);
5624         current->in_iowait = 1;
5625         schedule();
5626         current->in_iowait = 0;
5627         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5628         delayacct_blkio_end();
5629 }
5630 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5631
5632 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5633 {
5634         struct rq *rq = raw_rq();
5635         long ret;
5636
5637         delayacct_blkio_start();
5638         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5639         blk_flush_plug(current);
5640         current->in_iowait = 1;
5641         ret = schedule_timeout(timeout);
5642         current->in_iowait = 0;
5643         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5644         delayacct_blkio_end();
5645         return ret;
5646 }
5647
5648 /**
5649  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5650  * @policy: scheduling class.
5651  *
5652  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5653  * by a given scheduling class.
5654  */
5655 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5656 {
5657         int ret = -EINVAL;
5658
5659         switch (policy) {
5660         case SCHED_FIFO:
5661         case SCHED_RR:
5662                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5663                 break;
5664         case SCHED_NORMAL:
5665         case SCHED_BATCH:
5666         case SCHED_IDLE:
5667                 ret = 0;
5668                 break;
5669         }
5670         return ret;
5671 }
5672
5673 /**
5674  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5675  * @policy: scheduling class.
5676  *
5677  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5678  * by a given scheduling class.
5679  */
5680 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5681 {
5682         int ret = -EINVAL;
5683
5684         switch (policy) {
5685         case SCHED_FIFO:
5686         case SCHED_RR:
5687                 ret = 1;
5688                 break;
5689         case SCHED_NORMAL:
5690         case SCHED_BATCH:
5691         case SCHED_IDLE:
5692                 ret = 0;
5693         }
5694         return ret;
5695 }
5696
5697 /**
5698  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5699  * @pid: pid of the process.
5700  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5701  *
5702  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5703  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5704  */
5705 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5706                 struct timespec __user *, interval)
5707 {
5708         struct task_struct *p;
5709         unsigned int time_slice;
5710         unsigned long flags;
5711         struct rq *rq;
5712         int retval;
5713         struct timespec t;
5714
5715         if (pid < 0)
5716                 return -EINVAL;
5717
5718         retval = -ESRCH;
5719         rcu_read_lock();
5720         p = find_process_by_pid(pid);
5721         if (!p)
5722                 goto out_unlock;
5723
5724         retval = security_task_getscheduler(p);
5725         if (retval)
5726                 goto out_unlock;
5727
5728         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5729         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5730         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5731
5732         rcu_read_unlock();
5733         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5734         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5735         return retval;
5736
5737 out_unlock:
5738         rcu_read_unlock();
5739         return retval;
5740 }
5741
5742 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5743
5744 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5745 {
5746         unsigned long free = 0;
5747         unsigned state;
5748
5749         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5750         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5751                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5752 #if BITS_PER_LONG == 32
5753         if (state == TASK_RUNNING)
5754                 printk(KERN_CONT " running  ");
5755         else
5756                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5757 #else
5758         if (state == TASK_RUNNING)
5759                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5760         else
5761                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5762 #endif
5763 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5764         free = stack_not_used(p);
5765 #endif
5766         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5767                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5768                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5769
5770         show_stack(p, NULL);
5771 }
5772
5773 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5774 {
5775         struct task_struct *g, *p;
5776
5777 #if BITS_PER_LONG == 32
5778         printk(KERN_INFO
5779                 "  task                PC stack   pid father\n");
5780 #else
5781         printk(KERN_INFO
5782                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5783 #endif
5784         read_lock(&tasklist_lock);
5785         do_each_thread(g, p) {
5786                 /*
5787                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5788                  * console might take a lot of time:
5789                  */
5790                 touch_nmi_watchdog();
5791                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5792                         sched_show_task(p);
5793         } while_each_thread(g, p);
5794
5795         touch_all_softlockup_watchdogs();
5796
5797 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5798         sysrq_sched_debug_show();
5799 #endif
5800         read_unlock(&tasklist_lock);
5801         /*
5802          * Only show locks if all tasks are dumped:
5803          */
5804         if (!state_filter)
5805                 debug_show_all_locks();
5806 }
5807
5808 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5809 {
5810         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5811 }
5812
5813 /**
5814  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5815  * @idle: task in question
5816  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5817  *
5818  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5819  * flag, to make booting more robust.
5820  */
5821 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5822 {
5823         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5824         unsigned long flags;
5825
5826         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5827
5828         __sched_fork(idle);
5829         idle->state = TASK_RUNNING;
5830         idle->se.exec_start = sched_clock();
5831
5832         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5833         /*
5834          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5835          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5836          * lockdep check in task_group() will fail.
5837          *
5838          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5839          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5840          *
5841          * Silence PROVE_RCU
5842          */
5843         rcu_read_lock();
5844         __set_task_cpu(idle, cpu);
5845         rcu_read_unlock();
5846
5847         rq->curr = rq->idle = idle;
5848 #if defined(CONFIG_SMP)
5849         idle->on_cpu = 1;
5850 #endif
5851         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5852
5853         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5854         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5855
5856         /*
5857          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5858          */
5859         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5860         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5861 }
5862
5863 /*
5864  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5865  * indicates which cpus entered this state. This is used
5866  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5867  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5868  * always be CPU_BITS_NONE.
5869  */
5870 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5871
5872 /*
5873  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5874  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5875  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5876  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5877  * number of CPUs.
5878  *
5879  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5880  */
5881 static int get_update_sysctl_factor(void)
5882 {
5883         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5884         unsigned int factor;
5885
5886         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5887         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5888                 factor = 1;
5889                 break;
5890         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5891                 factor = cpus;
5892                 break;
5893         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5894         default:
5895                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5896                 break;
5897         }
5898
5899         return factor;
5900 }
5901
5902 static void update_sysctl(void)
5903 {
5904         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5905
5906 #define SET_SYSCTL(name) \
5907         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5908         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5909         SET_SYSCTL(sched_latency);
5910         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5911 #undef SET_SYSCTL
5912 }
5913
5914 static inline void sched_init_granularity(void)
5915 {
5916         update_sysctl();
5917 }
5918
5919 #ifdef CONFIG_SMP
5920 /*
5921  * This is how migration works:
5922  *
5923  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5924  *    stop_one_cpu().
5925  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5926  *    off the CPU)
5927  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5928  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5929  *    it and puts it into the right queue.
5930  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5931  *    is done.
5932  */
5933
5934 /*
5935  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5936  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5937  * is removed from the allowed bitmask.
5938  *
5939  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5940  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5941  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5942  */
5943 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5944 {
5945         unsigned long flags;
5946         struct rq *rq;
5947         unsigned int dest_cpu;
5948         int ret = 0;
5949
5950         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5951
5952         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
5953                 goto out;
5954
5955         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5956                 ret = -EINVAL;
5957                 goto out;
5958         }
5959
5960         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
5961                 ret = -EINVAL;
5962                 goto out;
5963         }
5964
5965         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5966                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5967         else {
5968                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5969                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5970         }
5971
5972         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5973         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5974                 goto out;
5975
5976         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5977         if (p->on_rq) {
5978                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5979                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5980                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5981                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5982                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5983                 return 0;
5984         }
5985 out:
5986         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5987
5988         return ret;
5989 }
5990 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5991
5992 /*
5993  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5994  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5995  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5996  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5997  *
5998  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5999  * as the task is no longer on this CPU.
6000  *
6001  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6002  */
6003 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6004 {
6005         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6006         int ret = 0;
6007
6008         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6009                 return ret;
6010
6011         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6012         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6013
6014         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6015         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6016         /* Already moved. */
6017         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6018                 goto done;
6019         /* Affinity changed (again). */
6020         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6021                 goto fail;
6022
6023         /*
6024          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6025          * placed properly.
6026          */
6027         if (p->on_rq) {
6028                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6029                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6030                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6031                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6032         }
6033 done:
6034         ret = 1;
6035 fail:
6036         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6037         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6038         return ret;
6039 }
6040
6041 /*
6042  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6043  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6044  * 'pushing' onto another runqueue.
6045  */
6046 static int migration_cpu_stop(void *data)
6047 {
6048         struct migration_arg *arg = data;
6049
6050         /*
6051          * The original target cpu might have gone down and we might
6052          * be on another cpu but it doesn't matter.
6053          */
6054         local_irq_disable();
6055         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6056         local_irq_enable();
6057         return 0;
6058 }
6059
6060 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6061
6062 /*
6063  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6064  * offline.
6065  */
6066 void idle_task_exit(void)
6067 {
6068         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6069
6070         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6071
6072         if (mm != &init_mm)
6073                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6074         mmdrop(mm);
6075 }
6076
6077 /*
6078  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6079  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6080  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6081  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6082  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6083  */
6084 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6085 {
6086         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6087
6088         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6089         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6090 }
6091
6092 /*
6093  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6094  */
6095 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6096 {
6097         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6098         rq->calc_load_active = 0;
6099 }
6100
6101 /*
6102  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6103  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6104  *
6105  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6106  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6107  * because of lock validation efforts.
6108  */
6109 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6110 {
6111         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6112         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6113         int dest_cpu;
6114
6115         /*
6116          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6117          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6118          *
6119          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6120          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6121          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6122          * done here.
6123          */
6124         rq->stop = NULL;
6125
6126         for ( ; ; ) {
6127                 /*
6128                  * There's this thread running, bail when that's the only
6129                  * remaining thread.
6130                  */
6131                 if (rq->nr_running == 1)
6132                         break;
6133
6134                 next = pick_next_task(rq);
6135                 BUG_ON(!next);
6136                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6137
6138                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6139                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6140                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6141
6142                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6143
6144                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6145         }
6146
6147         rq->stop = stop;
6148 }
6149
6150 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6151
6152 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6153
6154 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6155         {
6156                 .procname       = "sched_domain",
6157                 .mode           = 0555,
6158         },
6159         {}
6160 };
6161
6162 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6163         {
6164                 .procname       = "kernel",
6165                 .mode           = 0555,
6166                 .child          = sd_ctl_dir,
6167         },
6168         {}
6169 };
6170
6171 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6172 {
6173         struct ctl_table *entry =
6174                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6175
6176         return entry;
6177 }
6178
6179 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6180 {
6181         struct ctl_table *entry;
6182
6183         /*
6184          * In the intermediate directories, both the child directory and
6185          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6186          * will always be set. In the lowest directory the names are
6187          * static strings and all have proc handlers.
6188          */
6189         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6190                 if (entry->child)
6191                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6192                 if (entry->proc_handler == NULL)
6193                         kfree(entry->procname);
6194         }
6195
6196         kfree(*tablep);
6197         *tablep = NULL;
6198 }
6199
6200 static void
6201 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6202                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6203                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6204 {
6205         entry->procname = procname;
6206         entry->data = data;
6207         entry->maxlen = maxlen;
6208         entry->mode = mode;
6209         entry->proc_handler = proc_handler;
6210 }
6211
6212 static struct ctl_table *
6213 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6214 {
6215         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6216
6217         if (table == NULL)
6218                 return NULL;
6219
6220         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6221                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6222         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6223                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6224         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6225                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6226         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6227                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6228         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6229                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6230         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6231                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6232         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6233                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6234         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6235                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6236         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6237                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6238         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6239                 &sd->cache_nice_tries,
6240                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6241         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6242                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6243         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6244                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6245         /* &table[12] is terminator */
6246
6247         return table;
6248 }
6249
6250 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6251 {
6252         struct ctl_table *entry, *table;
6253         struct sched_domain *sd;
6254         int domain_num = 0, i;
6255         char buf[32];
6256
6257         for_each_domain(cpu, sd)
6258                 domain_num++;
6259         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6260         if (table == NULL)
6261                 return NULL;
6262
6263         i = 0;
6264         for_each_domain(cpu, sd) {
6265                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6266                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6267                 entry->mode = 0555;
6268                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6269                 entry++;
6270                 i++;
6271         }
6272         return table;
6273 }
6274
6275 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6276 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6277 {
6278         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6279         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6280         char buf[32];
6281
6282         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6283         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6284
6285         if (entry == NULL)
6286                 return;
6287
6288         for_each_possible_cpu(i) {
6289                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6290                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6291                 entry->mode = 0555;
6292                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6293                 entry++;
6294         }
6295
6296         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6297         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6298 }
6299
6300 /* may be called multiple times per register */
6301 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6302 {
6303         if (sd_sysctl_header)
6304                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6305         sd_sysctl_header = NULL;
6306         if (sd_ctl_dir[0].child)
6307                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6308 }
6309 #else
6310 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6311 {
6312 }
6313 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6314 {
6315 }
6316 #endif
6317
6318 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6319 {
6320         if (!rq->online) {
6321                 const struct sched_class *class;
6322
6323                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6324                 rq->online = 1;
6325
6326                 for_each_class(class) {
6327                         if (class->rq_online)
6328                                 class->rq_online(rq);
6329                 }
6330         }
6331 }
6332
6333 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6334 {
6335         if (rq->online) {
6336                 const struct sched_class *class;
6337
6338                 for_each_class(class) {
6339                         if (class->rq_offline)
6340                                 class->rq_offline(rq);
6341                 }
6342
6343                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6344                 rq->online = 0;
6345         }
6346 }
6347
6348 /*
6349  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6350  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6351  */
6352 static int __cpuinit
6353 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6354 {
6355         int cpu = (long)hcpu;
6356         unsigned long flags;
6357         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6358
6359         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6360
6361         case CPU_UP_PREPARE:
6362                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6363                 break;
6364
6365         case CPU_ONLINE:
6366                 /* Update our root-domain */
6367                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6368                 if (rq->rd) {
6369                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6370
6371                         set_rq_online(rq);
6372                 }
6373                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6374                 break;
6375
6376 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6377         case CPU_DYING:
6378                 sched_ttwu_pending();
6379                 /* Update our root-domain */
6380                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6381                 if (rq->rd) {
6382                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6383                         set_rq_offline(rq);
6384                 }
6385                 migrate_tasks(cpu);
6386                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6387                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6388
6389                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6390                 calc_global_load_remove(rq);
6391                 break;
6392 #endif
6393         }
6394
6395         update_max_interval();
6396
6397         return NOTIFY_OK;
6398 }
6399
6400 /*
6401  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6402  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6403  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6404  */
6405 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6406         .notifier_call = migration_call,
6407         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6408 };
6409
6410 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6411                                       unsigned long action, void *hcpu)
6412 {
6413         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6414         case CPU_ONLINE:
6415         case CPU_DOWN_FAILED:
6416                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6417                 return NOTIFY_OK;
6418         default:
6419                 return NOTIFY_DONE;
6420         }
6421 }
6422
6423 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6424                                         unsigned long action, void *hcpu)
6425 {
6426         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6427         case CPU_DOWN_PREPARE:
6428                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6429                 return NOTIFY_OK;
6430         default:
6431                 return NOTIFY_DONE;
6432         }
6433 }
6434
6435 static int __init migration_init(void)
6436 {
6437         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6438         int err;
6439
6440         /* Initialize migration for the boot CPU */
6441         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6442         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6443         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6444         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6445
6446         /* Register cpu active notifiers */
6447         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6448         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6449
6450         return 0;
6451 }
6452 early_initcall(migration_init);
6453 #endif
6454
6455 #ifdef CONFIG_SMP
6456
6457 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6458
6459 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6460
6461 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6462
6463 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6464 {
6465         sched_domain_debug_enabled = 1;
6466
6467         return 0;
6468 }
6469 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6470
6471 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6472                                   struct cpumask *groupmask)
6473 {
6474         struct sched_group *group = sd->groups;
6475         char str[256];
6476
6477         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6478         cpumask_clear(groupmask);
6479
6480         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6481
6482         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6483                 printk("does not load-balance\n");
6484                 if (sd->parent)
6485                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6486                                         " has parent");
6487                 return -1;
6488         }
6489
6490         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6491
6492         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6493                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6494                                 "CPU%d\n", cpu);
6495         }
6496         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6497                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6498                                 " CPU%d\n", cpu);
6499         }
6500
6501         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6502         do {
6503                 if (!group) {
6504                         printk("\n");
6505                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6506                         break;
6507                 }
6508
6509                 if (!group->cpu_power) {
6510                         printk(KERN_CONT "\n");
6511                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6512                                         "set\n");
6513                         break;
6514                 }
6515
6516                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6517                         printk(KERN_CONT "\n");
6518                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6519                         break;
6520                 }
6521
6522                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6523                         printk(KERN_CONT "\n");
6524                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6525                         break;
6526                 }
6527
6528                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6529
6530                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6531
6532                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6533                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6534                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6535                                 group->cpu_power);
6536                 }
6537
6538                 group = group->next;
6539         } while (group != sd->groups);
6540         printk(KERN_CONT "\n");
6541
6542         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6543                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6544
6545         if (sd->parent &&
6546             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6547                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6548                         "of domain->span\n");
6549         return 0;
6550 }
6551
6552 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6553 {
6554         int level = 0;
6555
6556         if (!sched_domain_debug_enabled)
6557                 return;
6558
6559         if (!sd) {
6560                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6561                 return;
6562         }
6563
6564         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6565
6566         for (;;) {
6567                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
6568                         break;
6569                 level++;
6570                 sd = sd->parent;
6571                 if (!sd)
6572                         break;
6573         }
6574 }
6575 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6576 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6577 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6578
6579 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6580 {
6581         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6582                 return 1;
6583
6584         /* Following flags need at least 2 groups */
6585         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6586                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6587                          SD_BALANCE_FORK |
6588                          SD_BALANCE_EXEC |
6589                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6590                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6591                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6592                         return 0;
6593         }
6594
6595         /* Following flags don't use groups */
6596         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6597                 return 0;
6598
6599         return 1;
6600 }
6601
6602 static int
6603 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6604 {
6605         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6606
6607         if (sd_degenerate(parent))
6608                 return 1;
6609
6610         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6611                 return 0;
6612
6613         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6614         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6615                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6616                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6617                                 SD_BALANCE_FORK |
6618                                 SD_BALANCE_EXEC |
6619                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6620                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6621                 if (nr_node_ids == 1)
6622                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6623         }
6624         if (~cflags & pflags)
6625                 return 0;
6626
6627         return 1;
6628 }
6629
6630 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
6631 {
6632         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
6633
6634         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6635         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6636         free_cpumask_var(rd->online);
6637         free_cpumask_var(rd->span);
6638         kfree(rd);
6639 }
6640
6641 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6642 {
6643         struct root_domain *old_rd = NULL;
6644         unsigned long flags;
6645
6646         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6647
6648         if (rq->rd) {
6649                 old_rd = rq->rd;
6650
6651                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6652                         set_rq_offline(rq);
6653
6654                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6655
6656                 /*
6657                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6658                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6659                  * in this function:
6660                  */
6661                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6662                         old_rd = NULL;
6663         }
6664
6665         atomic_inc(&rd->refcount);
6666         rq->rd = rd;
6667
6668         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6669         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6670                 set_rq_online(rq);
6671
6672         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6673
6674         if (old_rd)
6675                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6676 }
6677
6678 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6679 {
6680         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6681
6682         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6683                 goto out;
6684         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6685                 goto free_span;
6686         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6687                 goto free_online;
6688
6689         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6690                 goto free_rto_mask;
6691         return 0;
6692
6693 free_rto_mask:
6694         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6695 free_online:
6696         free_cpumask_var(rd->online);
6697 free_span:
6698         free_cpumask_var(rd->span);
6699 out:
6700         return -ENOMEM;
6701 }
6702
6703 static void init_defrootdomain(void)
6704 {
6705         init_rootdomain(&def_root_domain);
6706
6707         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6708 }
6709
6710 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6711 {
6712         struct root_domain *rd;
6713
6714         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6715         if (!rd)
6716                 return NULL;
6717
6718         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6719                 kfree(rd);
6720                 return NULL;
6721         }
6722
6723         return rd;
6724 }
6725
6726 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6727 {
6728         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6729         if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref))
6730                 kfree(sd->groups);
6731         kfree(sd);
6732 }
6733
6734 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6735 {
6736         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6737 }
6738
6739 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6740 {
6741         for (; sd; sd = sd->parent)
6742                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6743 }
6744
6745 /*
6746  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6747  * hold the hotplug lock.
6748  */
6749 static void
6750 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6751 {
6752         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6753         struct sched_domain *tmp;
6754
6755         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6756         for (tmp = sd; tmp; ) {
6757                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6758                 if (!parent)
6759                         break;
6760
6761                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6762                         tmp->parent = parent->parent;
6763                         if (parent->parent)
6764                                 parent->parent->child = tmp;
6765                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6766                 } else
6767                         tmp = tmp->parent;
6768         }
6769
6770         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6771                 tmp = sd;
6772                 sd = sd->parent;
6773                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6774                 if (sd)
6775                         sd->child = NULL;
6776         }
6777
6778         sched_domain_debug(sd, cpu);
6779
6780         rq_attach_root(rq, rd);
6781         tmp = rq->sd;
6782         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6783         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6784 }
6785
6786 /* cpus with isolated domains */
6787 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6788
6789 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6790 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6791 {
6792         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6793         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6794         return 1;
6795 }
6796
6797 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6798
6799 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6800
6801 #ifdef CONFIG_NUMA
6802
6803 /**
6804  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6805  * @node: node whose sched_domain we're building
6806  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6807  *
6808  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6809  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6810  *
6811  * Should use nodemask_t.
6812  */
6813 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6814 {
6815         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
6816
6817         min_val = INT_MAX;
6818
6819         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6820                 /* Start at @node */
6821                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6822
6823                 if (!nr_cpus_node(n))
6824                         continue;
6825
6826                 /* Skip already used nodes */
6827                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6828                         continue;
6829
6830                 /* Simple min distance search */
6831                 val = node_distance(node, n);
6832
6833                 if (val < min_val) {
6834                         min_val = val;
6835                         best_node = n;
6836                 }
6837         }
6838
6839         if (best_node != -1)
6840                 node_set(best_node, *used_nodes);
6841         return best_node;
6842 }
6843
6844 /**
6845  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6846  * @node: node whose cpumask we're constructing
6847  * @span: resulting cpumask
6848  *
6849  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6850  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6851  * out optimally.
6852  */
6853 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6854 {
6855         nodemask_t used_nodes;
6856         int i;
6857
6858         cpumask_clear(span);
6859         nodes_clear(used_nodes);
6860
6861         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6862         node_set(node, used_nodes);
6863
6864         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6865                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6866                 if (next_node < 0)
6867                         break;
6868                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6869         }
6870 }
6871
6872 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
6873 {
6874         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6875
6876         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
6877
6878         return sched_domains_tmpmask;
6879 }
6880
6881 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
6882 {
6883         return cpu_possible_mask;
6884 }
6885 #endif /* CONFIG_NUMA */
6886
6887 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
6888 {
6889         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
6890 }
6891
6892 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6893
6894 struct sd_data {
6895         struct sched_domain **__percpu sd;
6896         struct sched_group **__percpu sg;
6897 };
6898
6899 struct s_data {
6900         struct sched_domain ** __percpu sd;
6901         struct root_domain      *rd;
6902 };
6903
6904 enum s_alloc {
6905         sa_rootdomain,
6906         sa_sd,
6907         sa_sd_storage,
6908         sa_none,
6909 };
6910
6911 struct sched_domain_topology_level;
6912
6913 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
6914 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
6915
6916 struct sched_domain_topology_level {
6917         sched_domain_init_f init;
6918         sched_domain_mask_f mask;
6919         struct sd_data      data;
6920 };
6921
6922 /*
6923  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6924  */
6925 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6926 {
6927         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6928         struct sched_domain *child = sd->child;
6929
6930         if (child)
6931                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6932
6933         if (sg)
6934                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6935
6936         return cpu;
6937 }
6938
6939 /*
6940  * build_sched_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6941  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6942  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6943  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6944  *
6945  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6946  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6947  * and ->cpu_power to 0.
6948  */
6949 static void
6950 build_sched_groups(struct sched_domain *sd)
6951 {
6952         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6953         struct sd_data *sdd = sd->private;
6954         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6955         struct cpumask *covered;
6956         int i;
6957
6958         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6959         covered = sched_domains_tmpmask;
6960
6961         cpumask_clear(covered);
6962
6963         for_each_cpu(i, span) {
6964                 struct sched_group *sg;
6965                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
6966                 int j;
6967
6968                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6969                         continue;
6970
6971                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6972                 sg->cpu_power = 0;
6973
6974                 for_each_cpu(j, span) {
6975                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6976                                 continue;
6977
6978                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6979                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6980                 }
6981
6982                 if (!first)
6983                         first = sg;
6984                 if (last)
6985                         last->next = sg;
6986                 last = sg;
6987         }
6988         last->next = first;
6989 }
6990
6991 /*
6992  * Initialize sched groups cpu_power.
6993  *
6994  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6995  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6996  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6997  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6998  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6999  * less cpu_power.
7000  */
7001 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7002 {
7003         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7004
7005         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
7006                 return;
7007
7008         sd->groups->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sd->groups));
7009
7010         update_group_power(sd, cpu);
7011 }
7012
7013 /*
7014  * Initializers for schedule domains
7015  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7016  */
7017
7018 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7019 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7020 #else
7021 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7022 #endif
7023
7024 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
7025 static noinline struct sched_domain *                                   \
7026 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
7027 {                                                                       \
7028         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
7029         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
7030         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
7031         sd->private = &tl->data;                                        \
7032         return sd;                                                      \
7033 }
7034
7035 SD_INIT_FUNC(CPU)
7036 #ifdef CONFIG_NUMA
7037  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7038  SD_INIT_FUNC(NODE)
7039 #endif
7040 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7041  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7042 #endif
7043 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7044  SD_INIT_FUNC(MC)
7045 #endif
7046 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7047  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7048 #endif
7049
7050 static int default_relax_domain_level = -1;
7051 int sched_domain_level_max;
7052
7053 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7054 {
7055         unsigned long val;
7056
7057         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7058         if (val < sched_domain_level_max)
7059                 default_relax_domain_level = val;
7060
7061         return 1;
7062 }
7063 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7064
7065 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7066                                  struct sched_domain_attr *attr)
7067 {
7068         int request;
7069
7070         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7071                 if (default_relax_domain_level < 0)
7072                         return;
7073                 else
7074                         request = default_relax_domain_level;
7075         } else
7076                 request = attr->relax_domain_level;
7077         if (request < sd->level) {
7078                 /* turn off idle balance on this domain */
7079                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7080         } else {
7081                 /* turn on idle balance on this domain */
7082                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7083         }
7084 }
7085
7086 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
7087 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
7088
7089 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7090                                  const struct cpumask *cpu_map)
7091 {
7092         switch (what) {
7093         case sa_rootdomain:
7094                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
7095                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
7096         case sa_sd:
7097                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
7098         case sa_sd_storage:
7099                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
7100         case sa_none:
7101                 break;
7102         }
7103 }
7104
7105 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7106                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7107 {
7108         memset(d, 0, sizeof(*d));
7109
7110         if (__sdt_alloc(cpu_map))
7111                 return sa_sd_storage;
7112         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7113         if (!d->sd)
7114                 return sa_sd_storage;
7115         d->rd = alloc_rootdomain();
7116         if (!d->rd)
7117                 return sa_sd;
7118         return sa_rootdomain;
7119 }
7120
7121 /*
7122  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
7123  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
7124  * will not free the data we're using.
7125  */
7126 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
7127 {
7128         struct sd_data *sdd = sd->private;
7129         struct sched_group *sg = sd->groups;
7130
7131         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
7132         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
7133
7134         if (cpu == cpumask_first(sched_group_cpus(sg))) {
7135                 WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) != sg);
7136                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
7137         }
7138 }
7139
7140 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7141 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
7142 {
7143         return topology_thread_cpumask(cpu);
7144 }
7145 #endif
7146
7147 /*
7148  * Topology list, bottom-up.
7149  */
7150 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
7151 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7152         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
7153 #endif
7154 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7155         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
7156 #endif
7157 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7158         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
7159 #endif
7160         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
7161 #ifdef CONFIG_NUMA
7162         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, },
7163         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
7164 #endif
7165         { NULL, },
7166 };
7167
7168 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
7169
7170 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7171 {
7172         struct sched_domain_topology_level *tl;
7173         int j;
7174
7175         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7176                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7177
7178                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7179                 if (!sdd->sd)
7180                         return -ENOMEM;
7181
7182                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7183                 if (!sdd->sg)
7184                         return -ENOMEM;
7185
7186                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7187                         struct sched_domain *sd;
7188                         struct sched_group *sg;
7189
7190                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7191                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7192                         if (!sd)
7193                                 return -ENOMEM;
7194
7195                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7196
7197                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7198                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7199                         if (!sg)
7200                                 return -ENOMEM;
7201
7202                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7203                 }
7204         }
7205
7206         return 0;
7207 }
7208
7209 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7210 {
7211         struct sched_domain_topology_level *tl;
7212         int j;
7213
7214         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7215                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7216
7217                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7218                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7219                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7220                 }
7221                 free_percpu(sdd->sd);
7222                 free_percpu(sdd->sg);
7223         }
7224 }
7225
7226 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7227                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
7228                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
7229                 int cpu)
7230 {
7231         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
7232         if (!sd)
7233                 return child;
7234
7235         set_domain_attribute(sd, attr);
7236         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7237         if (child) {
7238                 sd->level = child->level + 1;
7239                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7240                 child->parent = sd;
7241         }
7242         sd->child = child;
7243
7244         return sd;
7245 }
7246
7247 /*
7248  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7249  * to the individual cpus
7250  */
7251 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7252                                struct sched_domain_attr *attr)
7253 {
7254         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7255         struct sched_domain *sd;
7256         struct s_data d;
7257         int i, ret = -ENOMEM;
7258
7259         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7260         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7261                 goto error;
7262
7263         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7264         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7265                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7266
7267                 sd = NULL;
7268                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
7269                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
7270
7271                 while (sd->child)
7272                         sd = sd->child;
7273
7274                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7275         }
7276
7277         /* Build the groups for the domains */
7278         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7279                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7280                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7281                         get_group(i, sd->private, &sd->groups);
7282                         atomic_inc(&sd->groups->ref);
7283
7284                         if (i != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
7285                                 continue;
7286
7287                         build_sched_groups(sd);
7288                 }
7289         }
7290
7291         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7292         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7293                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7294                         continue;
7295
7296                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7297                         claim_allocations(i, sd);
7298                         init_sched_groups_power(i, sd);
7299                 }
7300         }
7301
7302         /* Attach the domains */
7303         rcu_read_lock();
7304         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7305                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7306                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7307         }
7308         rcu_read_unlock();
7309
7310         ret = 0;
7311 error:
7312         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7313         return ret;
7314 }
7315
7316 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7317 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7318 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7319                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7320
7321 /*
7322  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7323  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7324  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7325  */
7326 static cpumask_var_t fallback_doms;
7327
7328 /*
7329  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7330  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7331  * or 0 if it stayed the same.
7332  */
7333 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7334 {
7335         return 0;
7336 }
7337
7338 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7339 {
7340         int i;
7341         cpumask_var_t *doms;
7342
7343         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7344         if (!doms)
7345                 return NULL;
7346         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7347                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7348                         free_sched_domains(doms, i);
7349                         return NULL;
7350                 }
7351         }
7352         return doms;
7353 }
7354
7355 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7356 {
7357         unsigned int i;
7358         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7359                 free_cpumask_var(doms[i]);
7360         kfree(doms);
7361 }
7362
7363 /*
7364  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7365  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7366  * exclude other special cases in the future.
7367  */
7368 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7369 {
7370         int err;
7371
7372         arch_update_cpu_topology();
7373         ndoms_cur = 1;
7374         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7375         if (!doms_cur)
7376                 doms_cur = &fallback_doms;
7377         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7378         dattr_cur = NULL;
7379         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7380         register_sched_domain_sysctl();
7381
7382         return err;
7383 }
7384
7385 /*
7386  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7387  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7388  */
7389 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7390 {
7391         int i;
7392
7393         rcu_read_lock();
7394         for_each_cpu(i, cpu_map)
7395                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7396         rcu_read_unlock();
7397 }
7398
7399 /* handle null as "default" */
7400 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7401                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7402 {
7403         struct sched_domain_attr tmp;
7404
7405         /* fast path */
7406         if (!new && !cur)
7407                 return 1;
7408
7409         tmp = SD_ATTR_INIT;
7410         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7411                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7412                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7413 }
7414
7415 /*
7416  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7417  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7418  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7419  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7420  *
7421  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7422  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7423  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7424  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7425  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7426  * it as it is.
7427  *
7428  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7429  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7430  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7431  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7432  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7433  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7434  *
7435  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7436  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7437  * and it will not create the default domain.
7438  *
7439  * Call with hotplug lock held
7440  */
7441 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7442                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7443 {
7444         int i, j, n;
7445         int new_topology;
7446
7447         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7448
7449         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7450         unregister_sched_domain_sysctl();
7451
7452         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7453         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7454
7455         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7456
7457         /* Destroy deleted domains */
7458         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7459                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7460                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7461                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7462                                 goto match1;
7463                 }
7464                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7465                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7466 match1:
7467                 ;
7468         }
7469
7470         if (doms_new == NULL) {
7471                 ndoms_cur = 0;
7472                 doms_new = &fallback_doms;
7473                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7474                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7475         }
7476
7477         /* Build new domains */
7478         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7479                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7480                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7481                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7482                                 goto match2;
7483                 }
7484                 /* no match - add a new doms_new */
7485                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7486 match2:
7487                 ;
7488         }
7489
7490         /* Remember the new sched domains */
7491         if (doms_cur != &fallback_doms)
7492                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7493         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7494         doms_cur = doms_new;
7495         dattr_cur = dattr_new;
7496         ndoms_cur = ndoms_new;
7497
7498         register_sched_domain_sysctl();
7499
7500         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7501 }
7502
7503 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7504 static void reinit_sched_domains(void)
7505 {
7506         get_online_cpus();
7507
7508         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7509         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7510
7511         rebuild_sched_domains();
7512         put_online_cpus();
7513 }
7514
7515 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7516 {
7517         unsigned int level = 0;
7518
7519         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7520                 return -EINVAL;
7521
7522         /*
7523          * level is always be positive so don't check for
7524          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7525          * What happens on 0 or 1 byte write,
7526          * need to check for count as well?
7527          */
7528
7529         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7530                 return -EINVAL;
7531
7532         if (smt)
7533                 sched_smt_power_savings = level;
7534         else
7535                 sched_mc_power_savings = level;
7536
7537         reinit_sched_domains();
7538
7539         return count;
7540 }
7541
7542 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7543 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7544                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7545                                            char *page)
7546 {
7547         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7548 }
7549 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7550                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7551                                             const char *buf, size_t count)
7552 {
7553         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7554 }
7555 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7556                          sched_mc_power_savings_show,
7557                          sched_mc_power_savings_store);
7558 #endif
7559
7560 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7561 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7562                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7563                                             char *page)
7564 {
7565         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7566 }
7567 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7568                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7569                                              const char *buf, size_t count)
7570 {
7571         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7572 }
7573 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7574                    sched_smt_power_savings_show,
7575                    sched_smt_power_savings_store);
7576 #endif
7577
7578 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7579 {
7580         int err = 0;
7581
7582 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7583         if (smt_capable())
7584                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7585                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7586 #endif
7587 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7588         if (!err && mc_capable())
7589                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7590                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7591 #endif
7592         return err;
7593 }
7594 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7595
7596 /*
7597  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7598  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7599  * around partition_sched_domains().
7600  */
7601 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7602                              void *hcpu)
7603 {
7604         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7605         case CPU_ONLINE:
7606         case CPU_DOWN_FAILED:
7607                 cpuset_update_active_cpus();
7608                 return NOTIFY_OK;
7609         default:
7610                 return NOTIFY_DONE;
7611         }
7612 }
7613
7614 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7615                                void *hcpu)
7616 {
7617         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7618         case CPU_DOWN_PREPARE:
7619                 cpuset_update_active_cpus();
7620                 return NOTIFY_OK;
7621         default:
7622                 return NOTIFY_DONE;
7623         }
7624 }
7625
7626 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7627                                 unsigned long action, void *hcpu)
7628 {
7629         int cpu = (int)(long)hcpu;
7630
7631         switch (action) {
7632         case CPU_DOWN_PREPARE:
7633         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7634                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7635                 return NOTIFY_OK;
7636
7637         case CPU_DOWN_FAILED:
7638         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7639         case CPU_ONLINE:
7640         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7641                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7642                 return NOTIFY_OK;
7643
7644         default:
7645                 return NOTIFY_DONE;
7646         }
7647 }
7648
7649 void __init sched_init_smp(void)
7650 {
7651         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7652
7653         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7654         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7655
7656         get_online_cpus();
7657         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7658         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7659         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7660         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7661                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7662         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7663         put_online_cpus();
7664
7665         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7666         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7667
7668         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7669         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7670
7671         init_hrtick();
7672
7673         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7674         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7675                 BUG();
7676         sched_init_granularity();
7677         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7678
7679         init_sched_rt_class();
7680 }
7681 #else
7682 void __init sched_init_smp(void)
7683 {
7684         sched_init_granularity();
7685 }
7686 #endif /* CONFIG_SMP */
7687
7688 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7689
7690 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7691 {
7692         return in_lock_functions(addr) ||
7693                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7694                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7695 }
7696
7697 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7698 {
7699         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7700         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7701 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7702         cfs_rq->rq = rq;
7703         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
7704 #ifdef CONFIG_SMP
7705         cfs_rq->load_stamp = 1;
7706 #endif
7707 #endif
7708         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7709 }
7710
7711 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7712 {
7713         struct rt_prio_array *array;
7714         int i;
7715
7716         array = &rt_rq->active;
7717         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7718                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7719                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7720         }
7721         /* delimiter for bitsearch: */
7722         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7723
7724 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7725         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7726 #ifdef CONFIG_SMP
7727         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7728 #endif
7729 #endif
7730 #ifdef CONFIG_SMP
7731         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7732         rt_rq->overloaded = 0;
7733         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7734 #endif
7735
7736         rt_rq->rt_time = 0;
7737         rt_rq->rt_throttled = 0;
7738         rt_rq->rt_runtime = 0;
7739         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7740
7741 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7742         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7743         rt_rq->rq = rq;
7744 #endif
7745 }
7746
7747 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7748 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7749                                 struct sched_entity *se, int cpu,
7750                                 struct sched_entity *parent)
7751 {
7752         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7753         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7754         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7755         cfs_rq->tg = tg;
7756
7757         tg->se[cpu] = se;
7758         /* se could be NULL for root_task_group */
7759         if (!se)
7760                 return;
7761
7762         if (!parent)
7763                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7764         else
7765                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7766
7767         se->my_q = cfs_rq;
7768         update_load_set(&se->load, 0);
7769         se->parent = parent;
7770 }
7771 #endif
7772
7773 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7774 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7775                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
7776                 struct sched_rt_entity *parent)
7777 {
7778         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7779
7780         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7781         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7782         rt_rq->tg = tg;
7783         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7784
7785         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7786         if (!rt_se)
7787                 return;
7788
7789         if (!parent)
7790                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7791         else
7792                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7793
7794         rt_se->my_q = rt_rq;
7795         rt_se->parent = parent;
7796         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7797 }
7798 #endif
7799
7800 void __init sched_init(void)
7801 {
7802         int i, j;
7803         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7804
7805 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7806         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7807 #endif
7808 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7809         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7810 #endif
7811 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7812         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7813 #endif
7814         if (alloc_size) {
7815                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7816
7817 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7818                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7819                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7820
7821                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7822                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7823
7824 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7825 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7826                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7827                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7828
7829                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7830                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7831
7832 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7833 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7834                 for_each_possible_cpu(i) {
7835                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7836                         ptr += cpumask_size();
7837                 }
7838 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7839         }
7840
7841 #ifdef CONFIG_SMP
7842         init_defrootdomain();
7843 #endif
7844
7845         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7846                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7847
7848 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7849         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7850                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7851 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7852
7853 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7854         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7855         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7856         autogroup_init(&init_task);
7857 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7858
7859         for_each_possible_cpu(i) {
7860                 struct rq *rq;
7861
7862                 rq = cpu_rq(i);
7863                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7864                 rq->nr_running = 0;
7865                 rq->calc_load_active = 0;
7866                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7867                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7868                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7869 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7870                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
7871                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7872                 /*
7873                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7874                  *
7875                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7876                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7877                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7878                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7879                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7880                  * (se->load.weight).
7881                  *
7882                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7883                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7884                  * then A0's share of the cpu resource is:
7885                  *
7886                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7887                  *
7888                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7889                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7890                  */
7891                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7892 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7893
7894                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7895 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7896                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7897                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7898 #endif
7899
7900                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7901                         rq->cpu_load[j] = 0;
7902
7903                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7904
7905 #ifdef CONFIG_SMP
7906                 rq->sd = NULL;
7907                 rq->rd = NULL;
7908                 rq->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
7909                 rq->post_schedule = 0;
7910                 rq->active_balance = 0;
7911                 rq->next_balance = jiffies;
7912                 rq->push_cpu = 0;
7913                 rq->cpu = i;
7914                 rq->online = 0;
7915                 rq->idle_stamp = 0;
7916                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7917                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7918 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7919                 rq->nohz_balance_kick = 0;
7920                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
7921 #endif
7922 #endif
7923                 init_rq_hrtick(rq);
7924                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7925         }
7926
7927         set_load_weight(&init_task);
7928
7929 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7930         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7931 #endif
7932
7933 #ifdef CONFIG_SMP
7934         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7935 #endif
7936
7937 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7938         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7939 #endif
7940
7941         /*
7942          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7943          */
7944         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7945         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7946
7947         /*
7948          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7949          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7950          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7951          * when this runqueue becomes "idle".
7952          */
7953         init_idle(current, smp_processor_id());
7954
7955         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7956
7957         /*
7958          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7959          */
7960         current->sched_class = &fair_sched_class;
7961
7962         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7963         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7964 #ifdef CONFIG_SMP
7965         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7966 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7967         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
7968         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
7969         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
7970         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
7971         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
7972 #endif
7973         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7974         if (cpu_isolated_map == NULL)
7975                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7976 #endif /* SMP */
7977
7978         scheduler_running = 1;
7979 }
7980
7981 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7982 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7983 {
7984         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7985
7986         return (nested == preempt_offset);
7987 }
7988
7989 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7990 {
7991 #ifdef in_atomic
7992         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7993
7994         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7995             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7996                 return;
7997         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7998                 return;
7999         prev_jiffy = jiffies;
8000
8001         printk(KERN_ERR
8002                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8003                         file, line);
8004         printk(KERN_ERR
8005                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8006                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8007                         current->pid, current->comm);
8008
8009         debug_show_held_locks(current);
8010         if (irqs_disabled())
8011                 print_irqtrace_events(current);
8012         dump_stack();
8013 #endif
8014 }
8015 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8016 #endif
8017
8018 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8019 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8020 {
8021         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8022         int old_prio = p->prio;
8023         int on_rq;
8024
8025         on_rq = p->on_rq;
8026         if (on_rq)
8027                 deactivate_task(rq, p, 0);
8028         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8029         if (on_rq) {
8030                 activate_task(rq, p, 0);
8031                 resched_task(rq->curr);
8032         }
8033
8034         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8035 }
8036
8037 void normalize_rt_tasks(void)
8038 {
8039         struct task_struct *g, *p;
8040         unsigned long flags;
8041         struct rq *rq;
8042
8043         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8044         do_each_thread(g, p) {
8045                 /*
8046                  * Only normalize user tasks:
8047                  */
8048                 if (!p->mm)
8049                         continue;
8050
8051                 p->se.exec_start                = 0;
8052 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8053                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8054                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8055                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8056 #endif
8057
8058                 if (!rt_task(p)) {
8059                         /*
8060                          * Renice negative nice level userspace
8061                          * tasks back to 0:
8062                          */
8063                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8064                                 set_user_nice(p, 0);
8065                         continue;
8066                 }
8067
8068                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8069                 rq = __task_rq_lock(p);
8070
8071                 normalize_task(rq, p);
8072
8073                 __task_rq_unlock(rq);
8074                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8075         } while_each_thread(g, p);
8076
8077         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8078 }
8079
8080 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8081
8082 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8083 /*
8084  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8085  *
8086  * They can only be called when the whole system has been
8087  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8088  * activity can take place. Using them for anything else would
8089  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8090  * under any other configuration.
8091  */
8092
8093 /**
8094  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8095  * @cpu: the processor in question.
8096  *
8097  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8098  */
8099 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8100 {
8101         return cpu_curr(cpu);
8102 }
8103
8104 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8105
8106 #ifdef CONFIG_IA64
8107 /**
8108  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8109  * @cpu: the processor in question.
8110  * @p: the task pointer to set.
8111  *
8112  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8113  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8114  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8115  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8116  * and caller must save the original value of the current task (see
8117  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8118  * re-starting the system.
8119  *
8120  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8121  */
8122 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8123 {
8124         cpu_curr(cpu) = p;
8125 }
8126
8127 #endif
8128
8129 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8130 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8131 {
8132         int i;
8133
8134         for_each_possible_cpu(i) {
8135                 if (tg->cfs_rq)
8136                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8137                 if (tg->se)
8138                         kfree(tg->se[i]);
8139         }
8140
8141         kfree(tg->cfs_rq);
8142         kfree(tg->se);
8143 }
8144
8145 static
8146 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8147 {
8148         struct cfs_rq *cfs_rq;
8149         struct sched_entity *se;
8150         int i;
8151
8152         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8153         if (!tg->cfs_rq)
8154                 goto err;
8155         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8156         if (!tg->se)
8157                 goto err;
8158
8159         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8160
8161         for_each_possible_cpu(i) {
8162                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8163                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8164                 if (!cfs_rq)
8165                         goto err;
8166
8167                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8168                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8169                 if (!se)
8170                         goto err_free_rq;
8171
8172                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8173         }
8174
8175         return 1;
8176
8177 err_free_rq:
8178         kfree(cfs_rq);
8179 err:
8180         return 0;
8181 }
8182
8183 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8184 {
8185         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8186         unsigned long flags;
8187
8188         /*
8189         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8190         * check on_list without danger of it being re-added.
8191         */
8192         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8193                 return;
8194
8195         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8196         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8197         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8198 }
8199 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8200 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8201 {
8202 }
8203
8204 static inline
8205 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8206 {
8207         return 1;
8208 }
8209
8210 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8211 {
8212 }
8213 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8214
8215 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8216 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8217 {
8218         int i;
8219
8220         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8221
8222         for_each_possible_cpu(i) {
8223                 if (tg->rt_rq)
8224                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8225                 if (tg->rt_se)
8226                         kfree(tg->rt_se[i]);
8227         }
8228
8229         kfree(tg->rt_rq);
8230         kfree(tg->rt_se);
8231 }
8232
8233 static
8234 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8235 {
8236         struct rt_rq *rt_rq;
8237         struct sched_rt_entity *rt_se;
8238         int i;
8239
8240         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8241         if (!tg->rt_rq)
8242                 goto err;
8243         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8244         if (!tg->rt_se)
8245                 goto err;
8246
8247         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8248                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8249
8250         for_each_possible_cpu(i) {
8251                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8252                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8253                 if (!rt_rq)
8254                         goto err;
8255
8256                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8257                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8258                 if (!rt_se)
8259                         goto err_free_rq;
8260
8261                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8262         }
8263
8264         return 1;
8265
8266 err_free_rq:
8267         kfree(rt_rq);
8268 err:
8269         return 0;
8270 }
8271 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8272 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8273 {
8274 }
8275
8276 static inline
8277 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8278 {
8279         return 1;
8280 }
8281 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8282
8283 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8284 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8285 {
8286         free_fair_sched_group(tg);
8287         free_rt_sched_group(tg);
8288         autogroup_free(tg);
8289         kfree(tg);
8290 }
8291
8292 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8293 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8294 {
8295         struct task_group *tg;
8296         unsigned long flags;
8297
8298         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8299         if (!tg)
8300                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8301
8302         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8303                 goto err;
8304
8305         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8306                 goto err;
8307
8308         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8309         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8310
8311         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8312
8313         tg->parent = parent;
8314         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8315         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8316         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8317
8318         return tg;
8319
8320 err:
8321         free_sched_group(tg);
8322         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8323 }
8324
8325 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8326 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8327 {
8328         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8329         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8330 }
8331
8332 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8333 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8334 {
8335         unsigned long flags;
8336         int i;
8337
8338         /* end participation in shares distribution */
8339         for_each_possible_cpu(i)
8340                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8341
8342         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8343         list_del_rcu(&tg->list);
8344         list_del_rcu(&tg->siblings);
8345         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8346
8347         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8348         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8349 }
8350
8351 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8352  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8353  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8354  *      reflect its new group.
8355  */
8356 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8357 {
8358         int on_rq, running;
8359         unsigned long flags;
8360         struct rq *rq;
8361
8362         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8363
8364         running = task_current(rq, tsk);
8365         on_rq = tsk->on_rq;
8366
8367         if (on_rq)
8368                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8369         if (unlikely(running))
8370                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8371
8372 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8373         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8374                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
8375         else
8376 #endif
8377                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8378
8379         if (unlikely(running))
8380                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8381         if (on_rq)
8382                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8383
8384         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
8385 }
8386 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8387
8388 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8389 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8390
8391 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8392 {
8393         int i;
8394         unsigned long flags;
8395
8396         /*
8397          * We can't change the weight of the root cgroup.
8398          */
8399         if (!tg->se[0])
8400                 return -EINVAL;
8401
8402         if (shares < MIN_SHARES)
8403                 shares = MIN_SHARES;
8404         else if (shares > MAX_SHARES)
8405                 shares = MAX_SHARES;
8406
8407         mutex_lock(&shares_mutex);
8408         if (tg->shares == shares)
8409                 goto done;
8410
8411         tg->shares = shares;
8412         for_each_possible_cpu(i) {
8413                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
8414                 struct sched_entity *se;
8415
8416                 se = tg->se[i];
8417                 /* Propagate contribution to hierarchy */
8418                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8419                 for_each_sched_entity(se)
8420                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
8421                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8422         }
8423
8424 done:
8425         mutex_unlock(&shares_mutex);
8426         return 0;
8427 }
8428
8429 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8430 {
8431         return tg->shares;
8432 }
8433 #endif
8434
8435 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8436 /*
8437  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8438  */
8439 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8440
8441 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8442 {
8443         if (runtime == RUNTIME_INF)
8444                 return 1ULL << 20;
8445
8446         return div64_u64(runtime << 20, period);
8447 }
8448
8449 /* Must be called with tasklist_lock held */
8450 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8451 {
8452         struct task_struct *g, *p;
8453
8454         do_each_thread(g, p) {
8455                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8456                         return 1;
8457         } while_each_thread(g, p);
8458
8459         return 0;
8460 }
8461
8462 struct rt_schedulable_data {
8463         struct task_group *tg;
8464         u64 rt_period;
8465         u64 rt_runtime;
8466 };
8467
8468 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8469 {
8470         struct rt_schedulable_data *d = data;
8471         struct task_group *child;
8472         unsigned long total, sum = 0;
8473         u64 period, runtime;
8474
8475         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8476         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8477
8478         if (tg == d->tg) {
8479                 period = d->rt_period;
8480                 runtime = d->rt_runtime;
8481         }
8482
8483         /*
8484          * Cannot have more runtime than the period.
8485          */
8486         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8487                 return -EINVAL;
8488
8489         /*
8490          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8491          */
8492         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8493                 return -EBUSY;
8494
8495         total = to_ratio(period, runtime);
8496
8497         /*
8498          * Nobody can have more than the global setting allows.
8499          */
8500         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8501                 return -EINVAL;
8502
8503         /*
8504          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8505          */
8506         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8507                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8508                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8509
8510                 if (child == d->tg) {
8511                         period = d->rt_period;
8512                         runtime = d->rt_runtime;
8513                 }
8514
8515                 sum += to_ratio(period, runtime);
8516         }
8517
8518         if (sum > total)
8519                 return -EINVAL;
8520
8521         return 0;
8522 }
8523
8524 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8525 {
8526         struct rt_schedulable_data data = {
8527                 .tg = tg,
8528                 .rt_period = period,
8529                 .rt_runtime = runtime,
8530         };
8531
8532         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8533 }
8534
8535 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8536                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8537 {
8538         int i, err = 0;
8539
8540         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8541         read_lock(&tasklist_lock);
8542         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8543         if (err)
8544                 goto unlock;
8545
8546         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8547         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8548         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8549
8550         for_each_possible_cpu(i) {
8551                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8552
8553                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8554                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8555                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8556         }
8557         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8558 unlock:
8559         read_unlock(&tasklist_lock);
8560         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8561
8562         return err;
8563 }
8564
8565 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8566 {
8567         u64 rt_runtime, rt_period;
8568
8569         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8570         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8571         if (rt_runtime_us < 0)
8572                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8573
8574         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8575 }
8576
8577 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8578 {
8579         u64 rt_runtime_us;
8580
8581         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8582                 return -1;
8583
8584         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8585         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8586         return rt_runtime_us;
8587 }
8588
8589 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8590 {
8591         u64 rt_runtime, rt_period;
8592
8593         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8594         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8595
8596         if (rt_period == 0)
8597                 return -EINVAL;
8598
8599         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8600 }
8601
8602 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8603 {
8604         u64 rt_period_us;
8605
8606         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8607         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8608         return rt_period_us;
8609 }
8610
8611 static int sched_rt_global_constraints(void)
8612 {
8613         u64 runtime, period;
8614         int ret = 0;
8615
8616         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8617                 return -EINVAL;
8618
8619         runtime = global_rt_runtime();
8620         period = global_rt_period();
8621
8622         /*
8623          * Sanity check on the sysctl variables.
8624          */
8625         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8626                 return -EINVAL;
8627
8628         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8629         read_lock(&tasklist_lock);
8630         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8631         read_unlock(&tasklist_lock);
8632         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8633
8634         return ret;
8635 }
8636
8637 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8638 {
8639         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8640         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8641                 return 0;
8642
8643         return 1;
8644 }
8645
8646 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8647 static int sched_rt_global_constraints(void)
8648 {
8649         unsigned long flags;
8650         int i;
8651
8652         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8653                 return -EINVAL;
8654
8655         /*
8656          * There's always some RT tasks in the root group
8657          * -- migration, kstopmachine etc..
8658          */
8659         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8660                 return -EBUSY;
8661
8662         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8663         for_each_possible_cpu(i) {
8664                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8665
8666                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8667                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8668                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8669         }
8670         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8671
8672         return 0;
8673 }
8674 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8675
8676 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8677                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8678                 loff_t *ppos)
8679 {
8680         int ret;
8681         int old_period, old_runtime;
8682         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8683
8684         mutex_lock(&mutex);
8685         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8686         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8687
8688         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8689
8690         if (!ret && write) {
8691                 ret = sched_rt_global_constraints();
8692                 if (ret) {
8693                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8694                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8695                 } else {
8696                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8697                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8698                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8699                 }
8700         }
8701         mutex_unlock(&mutex);
8702
8703         return ret;
8704 }
8705
8706 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8707
8708 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8709 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8710 {
8711         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8712                             struct task_group, css);
8713 }
8714
8715 static struct cgroup_subsys_state *
8716 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8717 {
8718         struct task_group *tg, *parent;
8719
8720         if (!cgrp->parent) {
8721                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8722                 return &root_task_group.css;
8723         }
8724
8725         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8726         tg = sched_create_group(parent);
8727         if (IS_ERR(tg))
8728                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8729
8730         return &tg->css;
8731 }
8732
8733 static void
8734 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8735 {
8736         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8737
8738         sched_destroy_group(tg);
8739 }
8740
8741 static int
8742 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8743 {
8744 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8745         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8746                 return -EINVAL;
8747 #else
8748         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8749         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8750                 return -EINVAL;
8751 #endif
8752         return 0;
8753 }
8754
8755 static int
8756 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8757                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8758 {
8759         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8760         if (retval)
8761                 return retval;
8762         if (threadgroup) {
8763                 struct task_struct *c;
8764                 rcu_read_lock();
8765                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8766                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8767                         if (retval) {
8768                                 rcu_read_unlock();
8769                                 return retval;
8770                         }
8771                 }
8772                 rcu_read_unlock();
8773         }
8774         return 0;
8775 }
8776
8777 static void
8778 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8779                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8780                   bool threadgroup)
8781 {
8782         sched_move_task(tsk);
8783         if (threadgroup) {
8784                 struct task_struct *c;
8785                 rcu_read_lock();
8786                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8787                         sched_move_task(c);
8788                 }
8789                 rcu_read_unlock();
8790         }
8791 }
8792
8793 static void
8794 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8795                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
8796 {
8797         /*
8798          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
8799          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
8800          * trying to poke a half freed task state from generic code.
8801          */
8802         if (!(task->flags & PF_EXITING))
8803                 return;
8804
8805         sched_move_task(task);
8806 }
8807
8808 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8809 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8810                                 u64 shareval)
8811 {
8812         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8813 }
8814
8815 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8816 {
8817         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8818
8819         return (u64) tg->shares;
8820 }
8821 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8822
8823 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8824 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8825                                 s64 val)
8826 {
8827         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8828 }
8829
8830 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8831 {
8832         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8833 }
8834
8835 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8836                 u64 rt_period_us)
8837 {
8838         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8839 }
8840
8841 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8842 {
8843         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8844 }
8845 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8846
8847 static struct cftype cpu_files[] = {
8848 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8849         {
8850                 .name = "shares",
8851                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8852                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8853         },
8854 #endif
8855 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8856         {
8857                 .name = "rt_runtime_us",
8858                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8859                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8860         },
8861         {
8862                 .name = "rt_period_us",
8863                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8864                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8865         },
8866 #endif
8867 };
8868
8869 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8870 {
8871         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8872 }
8873
8874 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8875         .name           = "cpu",
8876         .create         = cpu_cgroup_create,
8877         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8878         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8879         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8880         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8881         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8882         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8883         .early_init     = 1,
8884 };
8885
8886 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8887
8888 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8889
8890 /*
8891  * CPU accounting code for task groups.
8892  *
8893  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8894  * (balbir@in.ibm.com).
8895  */
8896
8897 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8898 struct cpuacct {
8899         struct cgroup_subsys_state css;
8900         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8901         u64 __percpu *cpuusage;
8902         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8903         struct cpuacct *parent;
8904 };
8905
8906 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8907
8908 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8909 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8910 {
8911         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8912                             struct cpuacct, css);
8913 }
8914
8915 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8916 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8917 {
8918         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8919                             struct cpuacct, css);
8920 }
8921
8922 /* create a new cpu accounting group */
8923 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8924         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8925 {
8926         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8927         int i;
8928
8929         if (!ca)
8930                 goto out;
8931
8932         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8933         if (!ca->cpuusage)
8934                 goto out_free_ca;
8935
8936         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8937                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8938                         goto out_free_counters;
8939
8940         if (cgrp->parent)
8941                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8942
8943         return &ca->css;
8944
8945 out_free_counters:
8946         while (--i >= 0)
8947                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8948         free_percpu(ca->cpuusage);
8949 out_free_ca:
8950         kfree(ca);
8951 out:
8952         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8953 }
8954
8955 /* destroy an existing cpu accounting group */
8956 static void
8957 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8958 {
8959         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8960         int i;
8961
8962         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8963                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8964         free_percpu(ca->cpuusage);
8965         kfree(ca);
8966 }
8967
8968 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8969 {
8970         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8971         u64 data;
8972
8973 #ifndef CONFIG_64BIT
8974         /*
8975          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8976          */
8977         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8978         data = *cpuusage;
8979         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8980 #else
8981         data = *cpuusage;
8982 #endif
8983
8984         return data;
8985 }
8986
8987 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8988 {
8989         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8990
8991 #ifndef CONFIG_64BIT
8992         /*
8993          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8994          */
8995         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8996         *cpuusage = val;
8997         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8998 #else
8999         *cpuusage = val;
9000 #endif
9001 }
9002
9003 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9004 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9005 {
9006         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9007         u64 totalcpuusage = 0;
9008         int i;
9009
9010         for_each_present_cpu(i)
9011                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9012
9013         return totalcpuusage;
9014 }
9015
9016 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9017                                                                 u64 reset)
9018 {
9019         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9020         int err = 0;
9021         int i;
9022
9023         if (reset) {
9024                 err = -EINVAL;
9025                 goto out;
9026         }
9027
9028         for_each_present_cpu(i)
9029                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9030
9031 out:
9032         return err;
9033 }
9034
9035 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9036                                    struct seq_file *m)
9037 {
9038         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9039         u64 percpu;
9040         int i;
9041
9042         for_each_present_cpu(i) {
9043                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9044                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9045         }
9046         seq_printf(m, "\n");
9047         return 0;
9048 }
9049
9050 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9051         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9052         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9053 };
9054
9055 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9056                 struct cgroup_map_cb *cb)
9057 {
9058         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9059         int i;
9060
9061         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9062                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9063                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9064                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9065         }
9066         return 0;
9067 }
9068
9069 static struct cftype files[] = {
9070         {
9071                 .name = "usage",
9072                 .read_u64 = cpuusage_read,
9073                 .write_u64 = cpuusage_write,
9074         },
9075         {
9076                 .name = "usage_percpu",
9077                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9078         },
9079         {
9080                 .name = "stat",
9081                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9082         },
9083 };
9084
9085 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9086 {
9087         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9088 }
9089
9090 /*
9091  * charge this task's execution time to its accounting group.
9092  *
9093  * called with rq->lock held.
9094  */
9095 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9096 {
9097         struct cpuacct *ca;
9098         int cpu;
9099
9100         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9101                 return;
9102
9103         cpu = task_cpu(tsk);
9104
9105         rcu_read_lock();
9106
9107         ca = task_ca(tsk);
9108
9109         for (; ca; ca = ca->parent) {
9110                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9111                 *cpuusage += cputime;
9112         }
9113
9114         rcu_read_unlock();
9115 }
9116
9117 /*
9118  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9119  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9120  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9121  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9122  *
9123  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9124  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9125  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9126  */
9127 #ifdef CONFIG_SMP
9128 #define CPUACCT_BATCH   \
9129         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9130 #else
9131 #define CPUACCT_BATCH   0
9132 #endif
9133
9134 /*
9135  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9136  */
9137 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9138                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9139 {
9140         struct cpuacct *ca;
9141         int batch = CPUACCT_BATCH;
9142
9143         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9144                 return;
9145
9146         rcu_read_lock();
9147         ca = task_ca(tsk);
9148
9149         do {
9150                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9151                 ca = ca->parent;
9152         } while (ca);
9153         rcu_read_unlock();
9154 }
9155
9156 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9157         .name = "cpuacct",
9158         .create = cpuacct_create,
9159         .destroy = cpuacct_destroy,
9160         .populate = cpuacct_populate,
9161         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9162 };
9163 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9164